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研究室だより Vol.27　青井研究室

【生体工学領域・小林 洋 准教授】

人の筋肉を使って複雑な計算ができる！
－ウェアラブルシステムなどへの応用に期待－

・人の生体組織（筋肉）を用いて、複雑な計算ができることを発見

・人の生体組織（筋肉）の変形場を物理リザバコンピューティング（※1）の中間層として利用できることを実証

・物理的な計算機が不要で、人の近くのあらゆる場所で計算処理を提供できることから、ウェアラブルシステムなどハードウェアレスな計算機への応用に期待

大阪大学大学院基礎工学研究科の小林洋准教授は、人の生体組織（筋肉）を利用して複雑な計算が可能であることを世界で初めて明らかにしました。

物理系の力学を利用して、複雑な計算問題を効率的に解決する計算手法を「物理リザバコンピューティング」と呼びます。これまで、物理リザバコンピューティングの中間層（リザバ層）として、光学系、力学系、量子系などさまざまなものが利用されてきましたが、人の組織を利用した例はありませんでした。

本研究では、人の生体組織の変形場を物理リザバコンピューティングのリザバ層として利用することを提案し、その実証として複雑な方程式を解くことに成功しました。これらのことは、人の組織が計算能力を有することを示しています。

これらの技術は、人の組織というその場にあるものを利用するため、ハードウェアレスな構成となり、人の近くのあらゆる場所で計算処理を提供できます。将来的に、ウェアラブルシステムなどへの応用が期待されます。

本研究成果は、米国科学誌「IEEE　Access」に、２０２５年３月２０日付けで掲載されました。


詳細は大阪大学ホームページ（ResOU）をご参照ください。


【用語説明】
（※1）物理リザバコンピューティング
物理リザバコンピューティングは、物理系の力学を利用して、複雑な計算問題を効率的に解決する計算手法です。従来のリザバコンピューティングのアプローチを物理現象に適用したものです。例としては、光学系、力学系、量子系などの物理的なシステムを「中間層（リザバ層）」として活用し、データ処理を行う手法です。物理リザバコンピューティングでは、情報処理は中間層となる物理系が担うため、対象とする計算を行う際、原理的に他の計算機を必要としません。

Last Update : 2025/04/18