研究者詳細

顔写真

クマガイ マサヒト
熊谷 政仁
Masahito Kumagai
所属
大学院情報科学研究科 高性能光量子計算基盤(NTTR)共同研究講座
職名
特任助教(研究)
学位
  • 博士(情報科学) (東北大学)

e-Rad 研究者番号
11013962
Researcher ID

受賞 10

  1. Best Paper Award

    2020年11月 2020 Eighth International Symposium on Computing and Networking (CANDAR) Combinatorial Clustering Based on an Externally-Defined One-Hot Constraint

  2. 学生奨励賞

    2025年3月 情報処理学会 イジングマシンを用いた救助資源配分の最適化に関する一検討

  3. 学生奨励賞

    2025年3月 情報処理学会 LLMを用いた三次元電子線回折データの分類に関する一検討

  4. Best Presentation Award

    2023年12月 Dean of the Graduate School of Information Sciences, Tohoku University 30th Doctoral Program Student Presentation

  5. 東北電力×東北大学共創研究所アイデア公募優秀賞

    2023年11月 東北電力×東北大学共創研究所

  6. 学生奨励賞

    2022年3月 情報処理学会 デジタルツインタービンを用いた異常検知のための空間探索手法に関する一検討

  7. 大会優秀賞

    2022年3月 情報処理学会 デジタルツインタービンを用いた異常検知のための空間探索手法に関する一検討

  8. Outstanding Student Award

    2022年3月 Division of Mechanical Engineering, Graduate School of Information Sciences, Tohoku University

  9. Sumitomo Corporation Prize

    2021年12月 Sumitomo Corporation’s Quantum Transformation Team EV share service using quantum annealing

  10. Special Prize

    2021年4月 Fixstars Competition to develop an application using "Fixstars Amplify," a cloud platform for using Ising machines

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論文 18

  1. An analysis of memory access patterns in RISC-V vector workloads on heterogeneous memory architectures 査読有り

    Ryo Yokoyama, Masahito Kumagai, Kazuhiko Komatsu, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    Proceedings of the Supercomputing Asia and International Conference on High Performance Computing in Asia Pacific Region Workshops 255-262 2026年1月25日

    出版者・発行元: ACM

    DOI: 10.1145/3784828.3785405  

  2. Disaster Rescue Resource Allocation Based on the Ising Model 査読有り

    Kosei Nakamoto, Masahito Kumagai, Masayuki Sato, Kazuhiko Komatsu, Hiroaki Kobayashi

    2025 IEEE 18th International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC) 274-281 2025年12月15日

    出版者・発行元: IEEE

    DOI: 10.1109/mcsoc67473.2025.00052  

  3. Classification of Three-dimensional Electron Diffraction Data with a Large Language Model 査読有り

    Kazuyuki Yasuda, Masahito Kumagai, Masayuki Sato, Kazuhiko Komatsu, Hiroaki Kobayashi

    Proceedings of the SC '25 Workshops of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 96-103 2025年11月15日

    出版者・発行元: ACM

    DOI: 10.1145/3731599.3767351  

  4. Single photon coherent Ising machines for constrained optimization problems 査読有り

    Masahito Kumagai, Yoshitaka Inui, Edwin Ng, Satoshi Kako, Kazuhiko Komatsu, Hiroaki Kobayashi, Yoshihisa Yamamoto

    Quantum Science and Technology 2025年10月1日

    DOI: 10.1088/2058-9565/addde5  

  5. DETECTION OF FLOW SEPARATION USING ISING-BASED CLUSTERING 査読有り

    Kazuhiko Komatsu, Neda Ebrahimi Pour, Masahito Kumagai, Frank Dressel, Hiroaki Kobayashi, Kathrin Stahl, Alexandre Suryadi, Michaela Herr

    German Aerospace Congress 2025 (DLRK2025) 2025年9月24日

  6. A Compressed QUBO Format for Traveling Salesperson Problems

    Chu-Yuan Huang, Kazuhiko Komatsu, Makoto Onoda, Masahito Kumagai, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    2025 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium Workshops (IPDPSW) 287-296 2025年6月3日

    出版者・発行元: IEEE

    DOI: 10.1109/ipdpsw66978.2025.00053  

  7. An Ising-based Decision Method for Intra Prediction Mode in Video Coding 査読有り

    Takuto Momominami, Naoya Niwa, Masahito Kumagai, Kazuhiko Komatsu, Hiroaki Kobayashi, Hiroe Iwasaki

    SC24-W: Workshops of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 1748-1754 2024年11月17日

    出版者・発行元: IEEE

    DOI: 10.1109/scw63240.2024.00218  

  8. Combinatorial clustering with a coherent XY machine 査読有り

    Kyungduk Kim, Masahito Kumagai, Yoshihisa Yamamoto

    Optics Express 32 (19) 33737-33757 2024年9月9日

    DOI: 10.1364/OE.526050  

    eISSN:1094-4087

  9. Performance Evaluation of Tsunami Evacuation Route Planning on Multiple Annealing Machines 査読有り

    Yihui Liu, Kazuhiko Komatsu, Masahito Kumagai, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    Proceedings of the 20th ACM International Conference on Computing Frontiers 2023, CF 2023 185-188 2023年5月9日

    DOI: 10.1145/3587135.3592193  

  10. Ising-Based Kernel Clustering † 査読有り

    Masahito Kumagai, Kazuhiko Komatsu, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    Algorithms 16 (4) 2023年4月

    DOI: 10.3390/a16040214  

    eISSN:1999-4893

  11. Analysis of Precision Vectors for Ising-Based Linear Regression 査読有り

    Kaho Aoyama, Kazuhiko Komatsu, Masahito Kumagai, Hiroaki Kobayashi

    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 13798 LNCS 251-261 2023年

    DOI: 10.1007/978-3-031-29927-8_20  

    ISSN:0302-9743

    eISSN:1611-3349

  12. Investigating the Characteristics of Ising Machines 査読有り

    Kazuhiko Komatsu, Makoto Onoda, Masahito Kumagai, Hiroaki Kobayashi

    Proceedings - 2023 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering, QCE 2023 1 939-948 2023年

    DOI: 10.1109/QCE57702.2023.00108  

  13. A Constraint Partition Method for Combinatorial Optimization Problems 査読有り

    Makoto Onoda, Kazuhiko Komatsu, Masahito Kumagai, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    Proceedings - 2023 16th IEEE International Symposium on Embedded Multicore/Many-Core Systems-on-Chip, MCSoC 2023 600-607 2023年

    DOI: 10.1109/MCSoC60832.2023.00093  

  14. Prediction of turbine blade condition using supervised machine learning trained by digital-twin simulation 査読有り

    Issei Fukamizu, Kazuhiko Komatsu, Masahito Kumagai, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

    International Conference on Parallel Computational Fluid Dynamics 2022 2022年5月

  15. An External Definition of the One-Hot Constraint and Fast QUBO Generation for High-Performance Combinatorial Clustering 査読有り

    Masahito Kumagai, Kazuhiko Komatsu, Fumiyo Takano, Takuya Araki, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    International Journal of Networking and Computing 11 (2) 463-491 2021年

    出版者・発行元: IJNC Editorial Committee

    DOI: 10.15803/ijnc.11.2_463  

    ISSN:2185-2839

    eISSN:2185-2847

  16. An Externally-Constrained Ising Clustering Method for Material Informatics 査読有り

    Kazuhiko Komatsu, Masahito Kumagai, Ji Qi, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    Proceedings - 2021 9th International Symposium on Computing and Networking Workshops, CANDARW 2021 201-204 2021年

    DOI: 10.1109/CANDARW53999.2021.00040  

  17. Ising-Based Combinatorial Clustering Using the Kernel Method 査読有り

    Masahito Kumagai, Kazuhiko Komatsu, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    Proceedings - 2021 IEEE 14th International Symposium on Embedded Multicore/Many-Core Systems-on-Chip, MCSoC 2021 197-203 2021年

    DOI: 10.1109/MCSoC51149.2021.00037  

  18. Combinatorial clustering based on an externally-defined one-hot constraint 査読有り

    Masahito Kumagai, Kazuhiko Komatsu, Fumiyo Takano, Takuya Araki, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    Proceedings - 2020 8th International Symposium on Computing and Networking, CANDAR 2020 59-68 2020年11月

    DOI: 10.1109/CANDAR51075.2020.00015  

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講演・口頭発表等 19

  1. イジングマシンを用いた救助資源配分の最適化に関する一検討

    中本光星, 小野田誠, 熊谷政仁, 佐藤雅之, 小松一彦, 小林広明

    情報処理学会 第87回全国大会 2025年3月15日

  2. LLMを用いた三次元電子線回折データの分類に関する一検討

    安田和幸, 深澤祐輔, 熊谷政仁, 小松一彦, 佐藤雅之, 小林広明

    情報処理学会 第87回全国大会 2025年3月15日

  3. 生産計画・製造方法の最適化ソリューション

    小松一彦, 熊谷政仁, 深水一聖, 小野田誠

    仙台市スタートアップスタジオ構築プロジェクト ハンズオン支援プログラム 2024年3月

  4. イジングモデルに基づく量子クラスタリングフレームワーク

    熊谷政仁, 小松一彦, 小野田誠, 小林広明

    第11回量子ソフトウェア研究発表会 2024年3月

  5. Study of quantum computing architectures and their applications

    Masahito Kumagai

    The 5th International Symposium on AI Electronics 2024年2月20日

  6. イジングマシンを用いた電気自動車シェアのための定式化

    熊谷政仁, 深水一聖, 小野田誠, 小松一彦, 小林広明

    第247回システム・アーキテクチャ・第192回ハイパフォーマンスコンピューティング合同研究発表会 2023年12月

  7. EVerify EV for Everyone Every time Everywhere

    Kazuhiko Komatsu, Masahito Kumagai, Issei Fukamizu, Makoto Onoda

    Forbes JAPAN ACADEMIA ENTREPRENEUR SUMMIT Japan Mobility Show 2023年11月

  8. Study of quantum computing architectures and their applications

    Masahito Kumagai

    1st Workshop on the Chicago-Tohoku Quantum Alliance 2023年10月6日

  9. Performance Evaluation of Ising Machines using Constraint Combinatorial Optimization Problems 招待有り

    Kazuhiko Komatsu, Makoto Onoda, Masahito Kumagai, Hiroaki Kobayashi

    10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM 2023) 2023年8月

  10. QUBO問題における制約重み分割による解の高精度化に関する一検討

    小野田誠, 小松一彦, 熊谷政仁, 佐藤雅之, 小林広明

    情報処理学会 第85回全国大会 2023年3月

  11. Quantum-Digital Cooperative Computing for Optimization Problems

    Masahito Kumagai

    The 4th International Symposium on AI Electronics 2023年2月13日

  12. Hybrid Quantum-Digital Ising Machine for Machine Learning

    Masahito Kumagai

    3rd International Workshop on Education and Research for Future Electronics 2023年1月19日

  13. Squeezed-Quantum-Noise-Assisted Optimization for Quadratic Binary Problems by CIM-CAC

    Masahito Kumagai, Yoshihisa Yamamoto, Yoshitaka Inui, Satoshi Kako, Kazuhiko Komatsu, Hiroaki Kobayashi

    2022 Coherent Network Computing (CNC) 2022年10月26日

  14. 組み合わせクラスタリングによるアニーリングマシンの評価

    小松一彦, 小野田誠, 熊谷政仁, 小林広明

    第185回ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会 (SWoPP2022) 2022年7月

  15. デジタルツインタービンを用いた異常検知のための空間探索手法に関する一検討

    深水一聖, 小松一彦, 熊谷政仁, 小林広明

    情報処理学会 第84回全国大会 2022年3月5日

  16. 制約を含むQUBO問題のための探索空間分割に関する一考察

    小野田誠, 熊谷政仁, 小松一彦, 小林広明

    令和3年度情報処理学会東北支部研究会 2022年2月21日

  17. A Study of Machine Learning Based on the Ising Model

    Masahito Kumagai

    The 3rd International Symposium on AI Electronics 2022年2月15日

  18. An Evaluation of a Hierarchical Clustering Method Using Quantum Annealing

    Masahito Kumagai, Kazuhiko Komatsu, Masayuki Sato, Hiroaki Kobayashi

    International Supercomputing Conference High Performance Computing (ISC) 2020年6月25日

  19. 量子アニーリングを用いたクラスタリング手法の評価

    熊谷政仁, 小松一彦, 佐藤雅之, 小林広明

    2020年電子情報通信学会総合大会 2020年3月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 1

  1. 量子/イジング計算と高性能計算の連携による革新的機械学習の実現

    熊谷 政仁

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関:Tohoku University

    2023年3月8日 ~ 2025年3月31日

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    本研究課題では,イジングマシンや量子アニーリングマシンと高性能デジタル計算機の連携による機械学習の高性能化を目指している.当該年度は,(1)組合せクラスタリングを用いたイジングマシンの評価,(2)量子-デジタルハイブリッド型コヒーレントイジングマシンによる組合せクラスタリング,(3)イジングマシンによる線形回帰を行った.(1)はじめに,組合せクラスタリングの評価は,イジングマシンの適切な運用方法を明らかにするために行われた.評価の結果,探索空間が複雑な最適化問題においては,解空間中のエネルギー障壁をすり抜ける探索が有効であることが明らかになった.また,このエネルギー障壁をすり抜ける探索は,複数のスピンやビットが同時にフリップすることで起こるため,これを実現する機構がイジングマシンの探索効率を向上させると考えられる.(2)量子-デジタルハイブリッド型コヒーレントイジングマシンは,最適化問題においてアナログ領域での探索とデジタル値によるエネルギー計算を組み合わせて問題を解くマシンである.組合せクラスタリングを解く評価の結果,複数のスピンが同期的に反転することで解空間のエネルギー障壁をすり抜ける探索を行う提案手法において探索性能が向上した.(3)最後に,これまで組合せクラスタリングを中心にイジングマシンの評価などを行ってきたが,新たな機械学習手法として線形回帰タスクに関する取り組みをおこなった.今後は,線形回帰や他の機械学習タスクについても調査し,実アプリケーション向けの適切なイジングマシンの運用方法とシステムのあり方を明らかにしていく.