IEEE リブートコンピューティング

IEEE リブートコンピューティングタスクフォース

設立	2012年12月[1]
タイプ	専門組織
集中	コンピューティング
位置	ピスカタウェイ、ニュージャージー州、米国
起源	IEEEが世界規模の取り組みを開始
サービスエリア	全世界
方法	コミュニケーション、会議、デジタルメディア、教育、業界標準、マーケティング、出版物、Webポータル
主要人物	Elie Track、共同議長[1] Tom Conte、共同議長[1] Erik DeBenedictis、共同議長 Bruce Kraemer、共同議長 Dejan Milojicic、共同議長 Paolo Gargini、IRDS 議長[2]
Webサイト	再起動コンピューティング

IEEEコンピュータ協会内にあるリブートコンピューティングタスクフォース（TFRC）は、IEEEリブートコンピューティングイニシアチブの新しい本拠地です。2013年にIEEE将来方向委員会によって設立されたリブートコンピューティングは、コンピュータ関連のさまざまな分野の専門家が集まり、将来のコンピューティングへの新しいアプローチを探求できる国際的な学際的な環境を提供してきました。IEEEリブートコンピューティングは、デバイス自体からユーザーインターフェイスまで、コンピューティングのあらゆる側面を総合的に検討することでコンピューティングの概念を再考することを提案する、IEEEが立ち上げたグローバルイニシアチブとして始まりました。 ^{[3] IEEEリブートコンピューティングは、その活動の一環として、会議や教育イベント、特集記事や学術記事、レポート、 [4]} 、ビデオなどのさまざまなリソースへのアクセスを提供しています。

IEEE Future Directions Committeeは、コンピュータ技術の分野全体を「再起動」するという幅広いビジョンを掲げ、2012年後半に「IEEE Rebooting Computing」ワーキンググループを設立しました。 ^[5]このワーキンググループの活動は、IEEE Rebooting Computing Committee、参加している10のIEEE協会および評議会のボランティアチーム、およびIEEE Future Directionsのスタッフメンバーによって行われています。^[3]

「リブートコンピューティング」という用語は、IEEE終身フェローのピーター・デニング氏によって造られたもので、^[6]米国国立科学財団が後援するコンピュータ教育の改革に焦点を当てた 初期のプロジェクトの一環として作られたものである^{[7] 。}

IEEE Rebooting Computingは、コンピューティングの再起動という目標を達成するために、2013年から2015年にかけてワシントンDCとカリフォルニア州サンタクルーズで招待者限定のサミットを4回開催しました。^[8]これらのサミットでは、コンピューティングの将来について総合的な観点から議論しました。^[9]

2014 年、IEEE Rebooting Computing は爆発する無限大記号のロゴを採用しました。このロゴは、将来のコンピューティング テクノロジーに限界がないことを示唆することを目的としています。

IEEE Rebooting Computingは、2015年3月に国際半導体技術ロードマップ（ITRS）との覚書（MOU）の締結を発表しました。 ^[10]これにより、2016年5月にIEEE国際デバイスおよびシステムロードマップ（IRDS）^[11]が結成されました。これは、ITRSの以前の半導体デバイス製造の使命を組み込み、代替技術、コンピュータアーキテクチャ、およびシステムアプリケーションを包含するように拡張したものです。

2015年9月、IEEE Rebooting Computingは国家戦略コンピューティングイニシアチブ（NSCI）への支援を発表しました。^{[12] 2015年7月に}バラク・オバマ米大統領が発令した大統領令13072に基づいて設立されたNSCIは、高性能コンピューティング（HPC）の研究、開発、展開における連邦の協調戦略を求めています。 ^[13]

2015年10月、米国政府の省庁間プログラムである国家ナノテクノロジーイニシアチブ（NNI）は、「ナノテクノロジーに触発された未来のコンピューティングにおけるグランドチャレンジ」を発表しました。^{[14]このグランドチャレンジの一部としてNNIが引用した重要な文書は、IEEE Rebooting ComputingとITRSが共同でスポンサーとなった}「Sensible Machines」と題されたホワイトペーパーです。^[15]

2017年、IEEE新イニシアチブ委員会は、リブートコンピューティングイニシアチブの任務を更新し、5つの主要な活動、リブートコンピューティングに関する国際会議（ICRC）、IRDS、コンピューティングの未来に関する業界サミット、低電力画像認識チャレンジ（LPIRC）、人工知能とサイバーセキュリティの融合に関するワークショップを開催しました。^[16 ]   2018年には、量子コンピューティングの開発を促進するための新しい活動が追加されました。^[17]

IEEE Rebooting Computing Task Forceは、コンピューティング業界を指数関数的なコンピュータ性能の向上に戻すことを目的としています。 ^{[18 ] この向上は、} CMOSベースの従来のコンピュータのエネルギー効率の悪さにより2005年に停滞しました。 ^[19]歴史的に、コンピュータの処理能力は、半導体ユニットあたりのトランジスタ密度の増加により、18か月ごとに倍増しました。コンピュータアーキテクチャの制限によって引き起こされる課題を軽減し、定期的な処理性能の向上を維持するために、命令レベルの並列処理とスーパースカラーマイクロプロセッサへの移行がありました。しかし、このアプローチによる消費電力の増加に関連するコストの上昇は、ムーアの法則の終焉を告げるものとなり、^[20] IEEEはIEEE Rebooting Computingイニシアチブを導入しました。

この取り組みは、エネルギー効率、セキュリティ、ヒューマン・コンピュータ・インターフェース（HCI）を含むコンピューティングの再起動の3つの基本的な柱を取り入れ、計算能力と容量の減速に関連する障害と課題を克服することを目指しています。また、これらの取り組みは、モノのインターネットなどの他の技術分野にも適用される可能性があります。^[21]

コンピューティングの新しい方向性を特定し、業界がコンピュータ性能の歴史的な指数関数的スケーリングに戻るのを支援することを目標として、^[22] IEEE Rebooting Computing はさまざまな活動、製品、サービスに取り組んでいます。これらの取り組みには、オンラインWeb ポータル、技術コミュニティ、出版物、会議、イベントなどがあります。IEEE Rebooting Computing は、IRDS との協力関係を維持しているほか、国内および国際的な取り組みである NSCI ^[12]や「ナノテクノロジーに触発された未来のコンピューティングのためのグランドチャレンジ」にも参加しています。^[14]

ウェブポータルは、IEEE Rebooting Computingの主要なオンラインホームです。このウェブサイトは、IEEEの専門家やサードパーティの出版物によって書かれた記事など、ユーザーに関連するニュース、情報、リソースを提供します。また、IEEEが後援する業界会議やイベント、ビデオ、IEEE Rebooting Computingの過去のサミットの履歴データのリストにもアクセスできます。^[23]

このウェブポータルでは、IEEE Rebooting Computing Podcast ^[24]もホストされています。これは、この分野のリーダーとのインタビューのコレクションで、毎月更新されています。このコレクションは、ビデオウェブサイトIEEE.tvでもホストされています。^[25]

IEEE 技術コミュニティは、特定のトピック領域に関心のある実務家、主題専門家、研究者、その他の技術専門家のための仮想コミュニティです。関心のある個人なら誰でも参加できる IEEE コンピュータ ソサエティ リブート コンピューティング技術コミュニティは、IEEE リブート コンピューティング イニシアチブに参加しているソサエティや協議会からのニュース、発表、その他の情報の配信と普及の場として機能します。電子メール ニュースレターは、数千人のコミュニティ メンバーに毎月配信され、IEEE Xploreのジャーナル ライブラリと会議議事録から特別に選ばれた最近の興味深い記事への無料アクセスが含まれています。IEEE リブート コンピューティング技術コミュニティのメンバーになるには、IEEE の会員である必要はありません。^[26]

IEEE Rebooting Computingは、世界中のさまざまな技術会議やイベントを後援、共同後援、参加しています。会議やイベントのプログラムは、課題、利点、機会など、既存および新興技術に関する議論を促進するように設計されています。通常、1日から1週間以上続く会議やイベントのプログラムには、基調講演、パネルディスカッション、論文発表、ポスターセッション、チュートリアル、1つ以上のトラックでのワークショップが含まれます。^[27]

最初の数年間、このイニシアチブの主力イベントシリーズはRebooting Computing Summitsでした。第1回IEEE Rebooting Computing Summitは2013年12月にワシントンDCで開催されました^[28] 。このイベントには、米国および海外から企業、政府、学術界の代表者が集まり、さまざまな全体講演やブレーンストーミングセッションが行われました^[6]。

最初のイベントに基づいて、2014年5月にカリフォルニア州サンタクルーズで第2回IEEEリブートコンピューティングサミットが開催されました。^[29]最初のサミットと同様の形式で、招待されたビジネス、貿易、学術、政府の専門家グループが参加し、ニューロモルフィックエンジニアリング、近似コンピューティング、断熱/可逆コンピューティングについて議論しました。^[30]

IEEE Rebooting Computingは、最初の2回のサミットをイベントの基盤として、2014年10月にカリフォルニア州スコッツバレーで第3回サミットを開催しました。 ^[31]第3回サミットのテーマは「計算構造の再考」であり、並列コンピューティング、セキュリティ、近似、ヒューマンコンピュータインタラクションなどのトピックに焦点を当てました。イベントの一環として、参加者は全体会議での講演やポスターセッションに参加し、将来のコンピューティング研究に関する政府の新しい取り組みの詳細を聞きました。^[32]

2015年12月、ワシントンDCで「コンピューティングの未来へのロードマップ：コンピューティングの可能性を探る」をテーマとした第4回IEEEリブートコンピューティングサミット（RCS4）が開催された。^[33]このイベントでは、「確率的/近似コンピューティング」、「ニューロモルフィックコンピューティング」、「CMOS/3Dコンピューティングを超えて」の3つのトラックで全体会議と分科会が行われ、4つ目のトラックは「超伝導コンピューティング」だった。サミットでは、DARPA、インテリジェンス先端研究プロジェクト活動（IARPA）、ITRS、NSCI、科学技術政策局（OSTP）、半導体研究コーポレーションなど、政府と産業の両方で将来のコンピューティングを推進する他のプログラムからの講演者も招かれた。^[34]

より大規模でオープンな会議であるIEEE国際リブートコンピューティング会議（ICRC 2016）が、2016年10月にカリフォルニア州サンディエゴで開催されました。^[35] ICRC 2016の目標は、新しい材料と物理学、デバイスと回路、システムとネットワークアーキテクチャ、アルゴリズムとソフトウェアを含む、コンピューティングテクノロジーを再発明するための新しい方法論を発見し、促進することでした。イベントの議事録はIEEEによって出版されており、^[36]多くのプレゼンテーションのビデオはオンラインで利用できます。^[37]このシリーズの2番目の会議であるICRC 2017 ^[38]は、IEEEリブートコンピューティングウィークの一環として、2017年11月にワシントンDCで開催されました。^[39]このシリーズの3番目の会議であるICRC 2018は、2018年11月にワシントンDCで開催されました。^[40]   ICRC 2019は、暫定的にサンフランシスコベイエリアで2019年11月に計画されています。^[41]

2017年11月、IEEE Rebooting ComputingもICRCに続いて独自の1日サミットを主催し、同様のトピックを取り上げましたが、焦点と対象者は多少異なっていました。^[42] この業界サミットでは、業界、政府、学術界のリーダーによる全体会議で、今後数十年で新しいコンピューター技術に何が期待できるかについて発表されました。たとえば、IBMリサーチによる量子コンピューティング技術のブレークスルーに関する新しい発表が取り上げられました。^[43]その他の興味深いトピックには、人工知能、機械学習、メモリ駆動型コンピューティング、異種コンピューティングなどがありました。2018年には2回目の業界サミットが開催され、2019年11月にも継続される予定です。^[44]

2015年6月、IEEE Rebooting Computingは初の低電力画像認識コンペティション（LPIRC）を開催した。^{[45]カリフォルニア州}サンフランシスコで開催された2015年デザインオートメーションカンファレンス中に1日のワークショップとして開催されたこのコンペは、画像内の物体検出に対する低電力アプローチの状態を評価することを目的としていた。^{[46]このコンペには4か国から参加者が集まり、}カーネギーメロン大学、ライス大学、清華大学、ファーウェイのチームが含まれていた。

大会前には、ImageNet大規模視覚認識チャレンジ（ILSVRC）から検出のためのトレーニングデータが公開された。審判システムのソースコードは2015年3月に公開された。大会のために、参加者が提供された画像ファイルを取得し、大会の審判システムに回答を返すためのイントラネットが構築された。チームには10分間の画像処理が与えられ、検出精度とエネルギー使用量によって順位付けされた。^[47]

2回目のLPIRCは、2016年6月にテキサス州オースティンで開催されたDesign Automation Conferenceで開催されました。[ 48 ] ³回目のLPIRC ^[49]は、2017年7月にハワイ州ホノルルで開催されたComputer Vision and Pattern Recognition Conference (CVPR) ^[50]の一環として開催されました。2018年には、2つのLPIRCコンテストが開催されました。1つは6月にユタ州ソルトレイクシティのCVPRで、もう1つは11月にオンラインコンテストでした。^[51]これらには、主要な新しいスポンサーであるGoogleとFacebookが含まれていました。LPIRC 2019が計画されています。

LPIRCの最初の3年間の概要は、2018年に開催されたヨーロッパにおける設計自動化とテストに関するIEEE会議で発表されました。^[52]

2017年10月には、サイバーセキュリティと人工知能/機械学習（AI / ML）分野のリーダーを集めた3日間のIEEE Con​​fluenceイベントが開催されました。^[53]  このワークショップは、Rebooting Computingの共同議長であるDejan Milojicic博士が共同議長を務めました。その目的は、AI / MLを適用して世界中のサイバーセキュリティを向上させる取り組みを調整する戦略を策定することでした。このワークショップに続いて、「サイバーセキュリティに適用される人工知能と機械学習」と題されたIEEEトレンドペーパー^[54]が発行され、業界と政府向けの新しい標準と規制に関する推奨事項が提示されました。2018年11月には2回目のワークショップが開催され、今後もこの取り組みを継続する予定です。

量子コンピューティングへの関心と技術開発の高まりを受けて、IEEEは2018年にこの新興分野の指標とベンチマークを確立する役割を拡大することを決定しました。^[17]  この取り組みは、Rebooting Computingの共同議長の1人であるErik DeBenedictis博士が主導しています。2018年8月にはジョージア州アトランタで招待者限定のサミットが開催され、業界、学界、産業界のリーダーが参加し、このテーマに関するホワイトペーパーが作成されました。^[55]

2017年から、「Rebooting Computing Week」^[39]が創設され、Rebooting Computingに関連する年次会議やワークショップの共通会場が設けられました。2017年と2018年には、11月にワシントンDCエリアで開催されました。2018年のイベントには、ICRC、業界サミット、IRDSワークショップ、サイバーセキュリティワークショップ、量子コンピューティングワークショップが含まれていました。2019年の計画では、11月にサンフランシスコベイエリアでRebooting Computing Weekを開催する予定です。

この取り組みの一環として、IEEE Rebooting Computingのメンバーと協会は、論文、原稿、ジャーナルや雑誌、その他の文書を定期的に出版しています。^[56] IEEE Rebooting Computingが寄稿したり、ウェブポータルで記事を取り上げているさまざまなIEEE出版物には、Computer、^[18] IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems、^[57] IEEE Journal on Exploratory Solid-State Computational Devices and Circuits、^[58] IEEE Solid-State Circuits Magazine、^[59] IEEE Spectrum、^[60]およびProceedings of the IEEEがあります。^[61]

2015年12月、Computer誌は、IEEE Rebooting Committeeのメンバーをゲスト編集者および寄稿者として迎え、コンピューティングの再起動に関する特別号を発行した。^[62] 2016年11月、イタリアのオンラインマガジンMondo Digitaleは、「コンピューティングの再起動：コンピュータ業界の未来に向けたロードマップの開発」と題する記事を掲載した。^[63] 2017年3月、Computing in Science and Engineering誌は、「ムーアの法則の終焉」に関する特別号を発行し、^[64]古典的なデバイスのスケーリングが終焉を迎える可能性がある中でも、パフォーマンスの指数関数的な成長を維持するための代替アプローチを取り上げている。

2016 年以来、Computer はRC 共同議長の Erik DeBenedictis 博士のコーディネートのもと、「Rebooting Computing」というタイトルのコラム シリーズを発行しています。最近のタイトルは次のとおりです。

• 量子コンピューティングにおけるIEEEの役割^[65]
• メルトダウンとスペクターを回避するためのコンピューティングの再起動^[66]
• 可逆コンピューティングの可能性と論争^[67]
• コンピュータアーキテクチャのコンピューティングの再起動における役割の変化^[68]

IEEE Rebooting Computingは、 EE Times ^[20]やScientific Computing ^[9]などのさまざまな業界誌やニュースメディアにも寄稿しています。

IEEE Rebooting Computingは、回路とシステムの設計、アーキテクチャ、設計自動化、磁気、ナノテクノロジー、信頼性、超伝導体など、コンピューティングのさまざまな側面に関心を持つIEEEのさまざまな学会の参加から始まりました。^[3]

IEEE Rebooting Computing イニシアチブに参加している IEEE 協会および評議会:

• IEEE 回路およびシステム学会
• IEEE 部品・パッケージング・製造技術協会
• IEEE コンピュータ協会
• IEEE 電子設計自動化評議会
• IEEE 超伝導技術委員会
• IEEE電子デバイス協会
• IEEE 磁気学会
• IEEEナノテクノロジー評議会
• IEEE信頼性協会
• IEEE 固体回路学会

IEEE Rebooting Computingは、2014年に情報交換を開始し、ITRSとの協力関係を確立しました。^[4]正式な協力協定の締結に続き、^[10] IEEE Rebooting ComputingとITRSは、コンピュータパフォーマンスのスケーリングの課題を特定し、コンピュータパフォーマンスのスケーリングを再開するためのロードマップを確立することを目的として、2015年に共同国際ワークショップを企画・開催しました。^[4] IEEE Rebooting Computingはさらに、ITRSと協力し、ITRS 2.0と呼ばれる新しい取り組みを進めました。これは、従来のムーアの法則によるチップのスケーリングを超えて、システムとアプリケーションをカバーするロードマップを組み込んだものです。^[69]

ITRSのパオロ・ガルジーニ会長は「ITRSはIEEE Rebooting Computingの使命を共有しており、コンピューティングを歴史的な指数関数的なパフォーマンススケーリングトレンドに回復させ、私たちの社会と将来の社会が恩恵を受けられるようにします。私たちの合意により、コンピュータ業界の焦点、リソース、時間、注意をコンピューティングパフォーマンスの新たな可能性に根本的にシフトさせることに貢献できるでしょう。」と述べた。^[70]

2016年5月4日、IEEEはIEEE標準化協会（IEEE-SA）のIndustry Connectionsプログラムの一環として運営される「デバイスとシステムの国際ロードマップ」（IRDS）の開始を発表しました。IRDSはIEEE Rebooting ComputingがIEEE Computer SocietyおよびITRSと協議して後援しています。^[71] IRDSは、コンピュータシステム、アーキテクチャ、ソフトウェア、チップ、およびコンピュータ業界全体のその他のコンポーネントの将来の動向に関するガイダンスを提供し、ムーアの法則時代に半導体業界を導いたITRSロードマップをモデルにしています。最初のIRDSロードマップは、2018年第1四半期にIRDS Webポータルでリリースされました。^[72]

IEEE Rebooting Computingイニシアチブは、サミットや会議、その他の教育活動、^[27]および政府との連携を通じて、テクノロジー業界と国家政策の両方に影響を与え始めています。このイニシアチブは、新しいクラスのコンピュータシステムのパフォーマンスベンチマークと標準の開発を含む、 IRDS未来のコンピューティングロードマップを発表しています。 ^[4]

将来の高性能コンピューティング（エクサスケールコンピューティングとも呼ばれる）の障害に対処することは、IEEE Rebooting Computingの重要な焦点領域です。このイニシアチブは、サンディア国立研究所のエリック・デベネディクティス博士が「電力問題がエクサスケールコンピューティングを脅かす」で指摘しているように、特殊なチップアーキテクチャ、ミリボルトスイッチ、3D集積回路などの可能なソリューションに向けて業界が前進できるよう積極的に追求し、支援してきました。^[73]

2015年2月、IEEE Rebooting Computingのシニアプログラムディレクターであるビクリエン・ホアン氏と共著者のシン・クエン・ホーキンス氏は、論文「リブートコンピューティングはIoTにどのように役立つか」で「最優秀プレゼンテーション賞」を受賞しました。この論文は、フランスのパリで開催された第18回次世代ネットワークの知能に関する国際会議（ICIN 2015）で発表され、IoTやその他の主要なコンピューティングトレンドによって生み出された技術的課題に対処するためのIEEE Rebooting Computingのアプローチについて説明しました。^[21]

将来のコンピューティング環境の重要な特徴の1つは、異なるタイプのプロセッサを組み合わせた異種混合性です。2018年1月、米国エネルギー省の先端科学コンピューティング研究局は、極度の異種混合性に関するワークショップを開催しました。^[74]  ワークショップの招待講演は、IEEE Rebooting Computing Initiativeに関するもので、同イニシアチブの共同議長であるジョージア工科大学のトム・コンテ教授が発表しました。彼のスライドは、こちらでご覧いただけます。^[75]

IEEE Rebooting Computingの取り組みに対するメディアの報道は増加している。2016年5月、ニューヨークタイムズ紙のムーアの法則終焉の技術的および経済的影響に関する特集記事では、IEEE Rebooting共同議長であるジョージア工科大学のトーマス・M・コンテ教授の「ムーアの法則の終焉がこれにつながった。半導体業界に頼るだけではもはや十分ではない。私たちは方向転換し、壁を突き破り、障壁を突破しなければならない」という発言が引用されている。^[76]

IEEE Rebooting Computingの活動を報告している他の出版物としては、EE Times、^[77] HPCWire、^[22] IEEE Spectrum、^[73] Inside HPC、^[10] Scientific Computing、^[9] SiliconANGLE、^[78]、VR Worldなどがあります。^[79]

例えば、2018年11月、フォーブス誌はIRDSを特集した「IEEEロードマップが導く未来の記憶とアプリケーション」という記事を掲載しました。^[80] 2017年のICRCは、Spectrumのニュース記事「4つの奇妙な新しいコンピューティング方法」で取り上げられました。^[81]

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• 公式サイト
• IEEE リブートコンピューティング; 4:46 分
• コンピューティングの再起動: ΗΚΝ 学生リーダーシップ カンファレンス 2016 における Elie Track の基調講演; 27:24 分
• 近似計算: エネルギー効率の高い設計のための新たなパラダイム
• 第 2 回 IEEE リブートコンピューティングサミット; 2 分 23 秒
• IEEEのコンピュータ再起動会議で、メモリの豊富さの新しい経済
• OSTP ナノテクノロジーに触発されたグランドチャレンジ: センシティブマシン