人工進化研究所（AERI）
- 2023年12月16日
- 読了時間: 9分

未来を拓く！最先端半導体AERI C3MOSFETで進化する、コンパクトウェアラブルガジェットの健康情報分析

Professor Kamuro（神室一翔教授）'s near-future science predictions

未来を拓く！最先端半導体AERI C3MOSFETで進化する、

コンパクトウェアラブルガジェットの健康情報分析

Quantum Physicist and Brain Scientist

Visiting Professor of Quantum Physics,

California Institute of Technology

IEEE-USA Fellow

American Physical Society-USA Fellow

CALTECH Prof. PhD. Dr. 神室一翔（Kazuto Kamuro）

人工進化研究所AERI：Artificial Evolution Research Institute

Pasadena, California

HP: https://www.aeri-japan.com/

and

株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation）

Pasadena, California

HP: https://www.usaxyronix.com/

巻頭言

A．人工進化研究所（AERI：Artificial Evolution Research Institute, https://www.aeri-japan.com/）とザイロニクス（Xyronix Corporation, https://www.usaxyronix.com/）主席研究員神室一翔教授（Doctor of Engineering (D.Eng.) and Ph.D. in Quantum Physics, Semiconductor Physics, and Quantum Optics）が提供するProfessor Kamuro's near-future science predictionsは、量子物理学・生物量子物理学・脳科学・人工頭脳学・知能バイオコンピューター・次世代・量子半導体・衛星光電子工学・量子光学・コンピューターサイエンス・ナノサイズ半導体・超LSI工学・非破壊検査・寿命予測工学・超短パルス・超高出力レーザーサイエンス・衛星光電子工学・再生エネルギー工学といったの先端研究分野での未踏破領域・極限領域における研究開発成果に基づき人工進化研究所AERIと株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation| 神経接続素子であるバイオ半導体と脳神経を直接ナノスケールで神経レベルで接続するしたLSI及びバイオコンピュータ半導体設計）が提供するGenerative Artificial Intelligence、第６世代コンピューター、核抑止・軍事無人化・ミサイル防衛、再生可能・クリーンエネルギー、温暖化・気候変動抑止、環境保全、グリーントランスフォーメーション（GX）、国土強靭化等の成果を通じて、工科大学博士課程修了後の研究者諸君に本物の学びと発見の機会を提供することで、『考えることのできる葦としての一歩を歩み始めた葦』を、『考え行動し成長を追い求める葦』へと完全変態させるための思考指針を諸君に賦与することを主目的とするとともに、未踏破領域・極限領域へ挑戦するための導きを提供し、新しい時代の先駆者としての使命を果たすことを目指している。

人工進化研究所AERIと株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation）は、量子脳科学、量子神経学、量子認知学、分子生物学、電子・電気工学、応用物理学、情報工学（IT）、データサイエンス、通信工学、半導体・材料工学のPh.Dを１６０余名、工学博士を１９０余名、エンジニア（ソフトウェア、ネットワーク、システム等）・プログラマー等２３０余名を雇用して、研究開発を進めている。

B．【先端研究分野での未踏破領域・極限領域での人工進化研究所AERIとザイロニクス（Xyronix Corporation）における研究開発成果例】

　1. AERI･HEL (petawatt class ultra-high power terawatt-class ultra-high power femtosecond laser)

◦ ペタワットクラスの超高出力テラワット級超短パルスレーザー（AERI･HEL）

2. 第6世代コンピューター

◦ 意識駆動型バイオコンピュータ

◦ 脳インプラント型バイオコンピュータ

　3. カーボンニュートラルAERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーントランスフォーメーション（GX）技術）

◦ CO₂回収システム（DAC）による合成燃料（LNGメタノール）の生産

4. グリーン合成燃料生産技術グリーントランスフォーメーション（GX）技術）

◦ カーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム型AERI合成燃料ケミカルプロセス

5. 直接空気回収技術（DAC）

◦ カーボンニュートラル・カーボンリサイクル二酸化炭素循環回収システム

6. バイオLSI

◦ バイオ半導体と脳神経を直接ナノスケールで接続する神経接続素子

◦ Brain LSI Chip Set、バイオコンピュータLSI、BMI LSI、BCI LSI、

　　　　BrainコンピューティングLSI、BrainインプラントLSI

7. CHEGPG system (熱回生バイナリーエンジン搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システム)

◦ 発電能Terawatt（TW）・年間発電量10,000TWh（terawatt hour）クラス

◦ 1～0.01円/kWh・無限大クリーンエネルギー源・再生可能エネルギー源

8. 意識駆動型Generative自律ロボット

9. Brain Implemented Robot･Cybernetic Soldier

10. Generative Robot・Generative Android Army・Generative Android

11. 高高度ミサイル初動迎撃システム、敵基地無効化システム、核兵器・通常兵器無効化システム、対ICBM用次世代迎撃レーザーシステム、対戦闘機用次世代迎撃レーザーシステム

12. ブーストフェーズ・ミッドコースフェーズ・ターミナルフェーズ弾道ミサイル迎撃システム

13. 火山性微動レーザーリモートセンシング

14. 噴火予知技術噴火予兆検知システム

15. Mega地震予兆・予測システム

16. レーザー劣化診断・非破壊検査システム

17. 超低高度衛星・超高速移動体非破壊検査システム

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未来を拓く！最先端半導体AERI C3MOSFETで進化する、

コンパクトウェアラブルガジェットの健康情報分析

生成型人工知能（Generative Generative AI）は、アルゴリズムやモデルが新しいデータや情報を生成する人工知能の分野を指する。このアプローチでは、トレーニングデータから学習し、その知識を利用して新しいデータやコンテンツを作り出する。生成型AI（Generative AI）は自然言語処理、画像生成、音声合成などさまざまな分野で利用されている。例えば、生成対抗ネットワーク（GANs）は、高品質な画像やデータを生成するために使用される生成型Generative AIの一種である。この技術は芸術、デザイン、医療画像生成など、多岐にわたる応用が期待されている。生成型Generative AIはデータ拡張、アイデア生成、クリエイティブなコンテンツ作成などの目的で異なる分野で活用され、研究と産業の進歩に貢献している。

革新的な半導体部品が登場し、ウェアラブルデバイスに埋め込まれたデータをGenerative AIで分析することで、個人の健康モニタリングを革新する可能性がある。Cranial Nerves Connected Channel Type Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor（C3MOSFET）の開発は、CALTECHの研究者とAERI（Artificial Evolution Research Institute：Pasadena、California HP: https://www.AERI -japan.com/）や Xyronix Corporation（Pasadena、California HP: https://www.usa Xyronix .com/）との共同研究によるものである。

C3MOSFETは、Generative AIで健康データを解析するために使用される省エネトランジスタであり、従来のトランジスタとは異なり、シリコンではなく新しい素材が使われている。このデザインは、従来のものに比べてはるかに少ないトランジスタで高効率なデバイスを作成できるとされている。このトランジスタには、p型C3MOSFETではカーボンナノチューブとダイヤモンドライクカーボン（DLC）の半導体の超格子構造が、n型C3MOSFETではモリブデンジスルフィドとダイヤモンドライクカーボンを使った超格子多層構造がMOCVD（金属有機化学気相成長）とMBE（分子線エピタキシー）を通じて形成される。

MOCVDは、薄膜の気相成長に使用されるプロセスで、金属有機化合物が反応性ガスと反応して基板上に薄膜を形成する。MOCVDは主に半導体デバイスや光デバイスなどに応用される。一方、MBEは高真空環境で薄膜を成長させる方法で、分子線を使って基板上に薄膜を積み重ねていきます。MBEは半導体デバイスや光デバイスの製造で使用され、材料の精密な制御が求められる。

これらのC3MOSFETは、nanoelectronic Generative Generative AI frameworkを構築するために成功裏に使用され、個別の深層学習方法AERI DLGAI (AERI deep learning methods based on generative Artificial Intelligence)を実行することができる。このシステムは広範なデータセットを分類する際に優れた効率を発揮し、例えばElectroencephalogram probe（EEGデバイスプローブ、脳波モニタリングデバイスプローブ）の探査部分で様々な不整脈を正確に識別する能力を備えている。

EEGは、てんかん、睡眠障害、脳損傷などさまざまな神経疾患の評価とモニタリングに広く使用される診断テストである。この検査では、頭皮に微小な電極を配置し、脳の電気信号を識別して強化する。記録されたEEGデータは、脳の機能に関する洞察を提供し、その後、医療専門家によって脳の活動のパターンを解釈し、異常を特定するのに役立つ。

特筆すべきは、従来のシリコントランジスターを使用する伝統的な方法では、最低でも100ユニットが必要であるのに対して、AERIとXyronixが共同研究開発したC3MOSFETはたった2つで十分であることである。これによりハードウェアのフットプリントが大幅に減少し、さらには大幅に少ない消費電力で済み、スマートウォッチなどの一般的な消費者向け電子機器にユニファイド（統合）しやすくなる。

AERIとXyronixのプロジェクトの共同研究者であるCalifornia Institute of Technology（CALTECH）の神室教授は、彼らのデバイスの非比類なるエネルギー効率を強調し、彼らのデバイスが従来のシリコンエレクトロニクスをDLGAI分類タスク（例：ECGデータの不整脈検出）で6,000倍も凌駕すると主張している。ウェアラブルエレクトロニクスとのスムーズな統合により、デバイス上でのDLGAI分類が可能となり、リソース集約型のクラウドデータセンターが不要となる。

AERIとXyronixの研究者たちは、デバイスの印象的な正確さを実証し、60,000のECGテストのデータセットから6つの異なる心拍パターンを95%の成功率で識別しました。C3MOSFETの特有の能力は、サポートベクトルマシンを模倣した超格子多層構造によりDLGAIの精度が向上し、EEGプローブや他の健康関連情報など、複雑で多次元のデータセットを解読するのに適している。

さらに、電流フローの堅牢な変調を通じて達成されたC3MOSFETの柔軟性は、個々の患者に合わせて最適な生成型Generative AIの精度を最適化する機会を提供する。これによりリアルタイムで個別の結果が得られ、健康介入が改善され、クラウドへの外部データ転送が不要であるため、感性的な健康データのセキュリティが向上する。

AERIとXyronixのサイエンティスト（研究員）らと技術者らは現在、C3MOSFETの拡張可能な製造プロセスの確立に向けて努力しており、健康関連のDLGAIを超えた応用を拡大する意欲を抱いている。プロジェクトの将来の方向や潜在的な応用に関する詳細は、研究の進展とともに明らかにされる予定である。

END

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Quantum Brain Chipset & Bio Processor (BioVLSI)

・神室一翔（Kazuto Kamuro）, a professor at the California Institute of Technology (CALTECH) in the United States, with the title of Quantum Physicist and Brain Scientist

Doctor of Engineering (D.Eng.) and Ph.D. in Quantum Physics, Semiconductor Physics, and Quantum Optics

IEEE-USA Fellow

American Physical Society Fellow

・人工進化研究所(AERI ） & 株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation）

HP: https://www.aeri-japan.com/　

HP: https://www.usaxyronix.com/

email: info@aeri-japan.com

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【Keywords】　人工進化研究所AERI （Artificial Evolution Research Institute）

HP： https://www.aeri-japan.com/

株式会社ザイロニクス（Xyronix Corporation）

HP: https://www.usaxyronix.com/