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数値計算回路の自動合成および設計検証システムの開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 18700048
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

永山 忍  Hiroshima City University, 情報科学研究科, 助教 (10405491)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords数値計算回路 / 自動合成 / スプライン関数 / 不等区間分割 / 再構成可能アーキテクチヤ / 離散データの高速補間 / 区分多項式近似 / FPGA使用率 / 決定グラフ / 初等関数
Research Abstract

三角関数や対数関数などの数学関数を計算する数値計算回路の自動合成および設計検証システムの開発を目的とし,平成19年度は,以下のことを行った.
1.離散データ(座標データ),の補間・近似関数の自動合成:数学関数で定義されていない測定値などの離散データから数値計算回路を自動合成するために,本研究ではスプライン関数を用いて離散データを補間した.スプライン関数は,本研究で開発した数値計算回路で効率よく実装できる.山岳の標高データなどを用いた実験により,本数値計算回路は,離散データの高速な補間が可能であり,ソフトウェアでの実装に対しに50倍から70倍の性能が得られることを確認した.本年度の研究では,このような離散データから高性能数値計算回路を自動合成するツールの開発に成功した.
2.数値計算ソフト,高位合成ツールへの組み込み:数値計算回路の仕様は,しばしばMATLABなどの数値計算ソフトで記述されるため,本研究で開発した自動合成ツールを,まず数値計算ソフトへ組み込むことを検討した.しかし,実験の結果,予想以上に実行速度が遅く,数値計算ソフト上で実装することを断念した.そこで,数値計算ソフト上で記述された仕様を読み込むことができる独自のソフトウェアツールの開発に計画を変更した.計画を若干変更したが,本研究で開発した自動合成ツールを用いることで,仕様から実装までの全設計工程の自動化が可能になった.本合成ツールを国際会議などで発表したことが功を奏し,複数の海外企業から本ツールの使用依頼を受けた.現在,企業との共同研究を検討している.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2007 2006

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Numerical function generators using LUT cascades2007

    • Author(s)
      笹尾 勤
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Computers 56・6

      Pages: 826-838

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design method for numerical function generators using recursivesegmentation and EVBDDs2007

    • Author(s)
      永山 忍
    • Journal Title

      IEICE Transactions of Fundamentals of Electronics E90-A・12

      Pages: 2752-2761

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Representations of elementary functions using edge-valued MDDs2007

    • Author(s)
      永山 忍
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design method for numerical function generators based on polynomial approximation for FPGA implementations2007

    • Author(s)
      永山 忍
    • Journal Title

      Proceedings of EUROMICRO Conference on Digital System Design

      Pages: 280-287

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical function generators using edge-valued binary decision diagrams2007

    • Author(s)
      永山 忍
    • Journal Title

      Proceedings of Asia and South Pacific Design Automation Conference

      Pages: 535-540

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Compact numerical function generators based on quadratic approximation : Architecture and synthesis method2006

    • Author(s)
      永山 忍
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics E89-A・12

      Pages: 3510-3518

    • NAID

      110007537854

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Representations of elementary functions using binary moment diagrams2006

    • Author(s)
      笹尾 勤
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic (CD-ROM)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] BMDを用いた初等関数の表現法と数値計算回路への応用2006

    • Author(s)
      永山 忍
    • Journal Title

      多値論理研究会 多値論理研究ノート 10

      Pages: 1-6

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] FPGA実装に適した多項式近似に基づく数値計算回路2006

    • Author(s)
      永山 忍
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告 RECONF2006-29 106・247

      Pages: 13-18

    • NAID

      110004823015

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] EVBDDを用いた数値計算回路の構成2006

    • Author(s)
      永山 忍
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告 RECONF2006-43 106・394

      Pages: 25-30

    • NAID

      110005716981

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Design method for numerical function generators based on polynomial approximation for FPGA implementations2007

    • Author(s)
      永山 忍
    • Organizer
      EUROMICRO Conference on Digital System Design
    • Place of Presentation
      ドイツ、リューベック
    • Year and Date
      2007-08-29
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Representations of elementary functions using edge-valued MDDs2007

    • Author(s)
      永山 忍
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • Place of Presentation
      ノルウェー、オスロー
    • Year and Date
      2007-05-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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