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ニューラルネットによるFPGA配線最適化アルゴリズムの研究

Research Project

Project/Area Number 09780274
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 計算機科学
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

舩曳 信生 (船曳 信生)  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (70263225)

Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1998: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
KeywordsFPGA / 配線 / 最適化 / アルゴリズム / ニュートラルネットワーク / NP完全 / ニューラルネットワーク / 配線最適化問題 / 信号遅延 / 漸Gradual Neural Network / シミュレーション
Research Abstract

FPGA(Field Programmable Gate Array)は,ユーザーによる動作仕様の設定可能な集積回路として,短期間・低コストのVLSIシステム開発に利用されている.FPGAは,主として論理セル配列とセル端子間配線エリアから構成され,その効率的使用・集積度の向上のためには,端子間配線配置の最適化が非常に重要である.そこで本年度における研究では,昨年度の研究において提案したニューラルネットワークを用いた3段階配線最適化アルゴリズムの性能評価,および,実用化の目処を得ることを目標に研究を推進した.本アルゴリズムは,1)各配線に対する経路候補の抽出,2)貪欲法による各配線の初期配置の探索,3)ニューラルネットワークによる配線の初期配置の改善,の3段階で構成されている.本研究では,まず,提案する3段階アルゴリズムを実装した計算機シミュレー夕を作成し,実際のFPGA上の実装回路を想定して生成した複数の回路例題に対する本アルゴリズムの最適化性能の評価を行った.その結果,提案アルゴリズムは,従来アルゴリズムよりも計算時間を長く必要とするものの,配線配置に必要な総配線長を短くすることができ,同時に必要とする最大チャネル幅を小さくできることが明らかとなった.次に,実際の回路をFPGAに実装した場合における配線配置の最適化性能の評価を行うために,FPGA上で小規模のニューラルネットワークを実現する回路を設計し,その実現可能性を探索した.その結果,提案アルゴリズムによるFPGA上での配線配置の最適化の実用化の目処を得た.

Report

(2 results)
  • 1998 Annual Research Report
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All Other

All Publications (10 results)

  • [Publications] Nobuo Funabiki: "An evolutionary neural network approach for module orientation problems" IEEE Transoctions on Systems,Mar,and Cybernetics. vol28 no.6. 849-855 (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Funabiki: "A neural-greedy combination algorithm for board-level routing in FPGA-based logic emulation systems" IEICE Transactions on Fundamentals. volE81-A no.5. 866-872 (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Funabiki: "A gradual neural network algorithm for jointly time-slot/code assignment problems in pocket radio networks" IEEE Transactions on Neural Network. vol9 no.6. 1523-1528 (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Funabiki: "A gradual neural network approach for FPGA segmented channel routing problems" IEEE Transactions on Systems,Mar,and Cybernetics. (印刷中). (1999)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Funabiki: "A gradual neural network approach for time slot assignment in TDM multicast switching systems" IEICE Transactions on Communications. E8U-B・6. 939-947 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Funabiki: "A neural network approach for multilayer over-the-cell channel routing problems" Neurocomputing. Vol. 16. 319-332 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Funabiki: "A massive digital neural network for total coloring problems" IEICE Transactions on Fundamentals. E80A・9. 1625-1629 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] 玉置康裕: "グラフ分割に対するバイナリニューロンを用いたニューラルネットワーク解法" 電子情報通信学会論文誌A. J80A・9. 1431-1438 (1997)

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  • [Publications] Nobuo Funabiki: "A digital nerural network for multilayer channel routing with crosstalk minimization" IEICE Transactions on Fundamentals. E80A・9. 1704-1713 (1997)

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  • [Publications] Nobuo Funabiki: "A gradual neural network approach for frequency assignment in satellite communication systems" IEEE Transactions on Neural Networks. 8・6. 1359-1370 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report

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Published: 1997-04-01   Modified: 2016-04-21  

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