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Network structure design, synthesis, and analysis system for multi-platform AI development

Research Project

Project/Area Number 21K11807
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60040:Computer system-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Kuroki Nobutaka  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (90273763)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 沼 昌宏  神戸大学, 工学研究科, 教授 (60188787)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsAI / 画像処理 / ニューラルネットワーク / Deep learning / 機械学習 / 人工知能 / 生成AI / PyTorch / CAD / ニューラル・ネットワーク / GPU
Outline of Research at the Start

人工知能(AI)型のアプリケーション開発を支援するため、ニューラル・ネットワークの構造設計・自動生成を行うシステムを構築する。
近年は画像認識や音声認識の分野においてAI型の信号処理が大きな成果を挙げており、世界で研究・開発競争が激化している。各社が利用するAIプラットフォームもChainer、Caffe、TensorFlowなど様々である。研究者はアプリケーションの最終的な実装形態を見据えながらソフトウェアやハードウェアの選択を迫られるのが現状である。
そこで、本プロジェクトはモデルベースでニューラル・ネットワークの構造を設計し、マルチプラットフォームに向けて構造記述を自動生成するツールを開発する。

Outline of Final Research Achievements

The goal of this project was to support the design of visual AI for image processing purposes. As applications, we implemented "3D measurement", "anomaly detection", "sports analysis", "fake image (tampering) detection", "super-resolution technology", and "AI image generation. These research results were presented in 3 papers, 3 international conferences, and 21 domestic conferences. In particular, "3D measurement" was featured in the news paper of "Nikkan Kensetsu Kogyo Shimbun" (article on 1/11/2023), and "AI image generation" received the Cyber Agent Award at Visual Computing 2023 (September 2023). The project has made significant contributions to academia and industry.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在の社会がAIに期待する能力の中でも、視覚系の能力とされる「監視」「画像認識」「画像生成」に関しては、国際競争も激しく、特に注目されている。本プロジェクトはこれらに関する新しいネットワーク構造を次々と提案および公開してきた。特に「3次元計測」についてはAIによって粒状物の体積を推定できることを示し、複数の新聞で取り上げられた。また、「AI画像生成」に関しては、抽象的なキーワードからバーチャルなインテリアをAIで生成できることを示し、画像電子学会において受賞した。これらの技術は産業界やエンターテイメント業界においても非常に有益な技術であり、快適で安全な社会の実現に貢献するものである。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] SRFLOW‐Attention: Super Resolution with Multi‐Head Attention for Effective Use of Low‐Resolution Information2024

    • Author(s)
      Ohtani Shinya、Kuroki Nobutaka、Numa Masahiro
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 未定 Issue: 8 Pages: 1360-1368

    • DOI

      10.1002/tee.24086

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A STUDY ON AGGREGATE VOLUME ESTIMATION IN STOCK YARD WITH AI BASED IMAGE RECOGNITION2022

    • Author(s)
      TAKEUCHI Yuta、AOYAMA Shunya、SATO Masanori、KUROKI Nobutaka、ICHIOKA Yoshihiro、SUGANUMA Naoaki
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. F3 (Civil Engineering Informatics)

      Volume: 78 Issue: 1 Pages: 15-20

    • DOI

      10.2208/jscejcei.78.1_15

    • ISSN
      2185-6591
    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automated Fish Bone Detection in X‐Ray Images with Convolutional Neural?Network and Synthetic Image Generation2021

    • Author(s)
      Urazoe Kazuya、Kuroki Nobutaka、Maenaka Akihiro、Tsutsumi Hironori、Iwabuchi Mizuki、Fuchuya Kosuke、Hirose Tetsuya、Numa Masahiro
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 16 Issue: 11 Pages: 1510-1517

    • DOI

      10.1002/tee.23448

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A CNN network suitable for fpga implementation in surveillance camera systems2024

    • Author(s)
      S. Ishikawa, N. Kuroki, M. Numa
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      K. Numata, N. Kuroki, M. Numa
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      The 25th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies (SASIMI 2024)
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  • [Presentation] YOLOv7を用いた五線譜の遠近補正と音符の認識に関する研究2023

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      神谷 媛, 黒木修隆, 沼 昌宏
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      小椋隆生, 黒木修隆, 沼 昌宏
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      第22回情報科学技術フォーラム (FIT2023)
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      片平悠斗, 黒木修隆, 沼 昌宏
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      第22回情報科学技術フォーラム (FIT2023)
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      葉木達也, 黒木修隆, 沼 昌宏
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      Visual Computing 2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] デジタルメイクのための流行スタイルの学習および推薦システムの実装2023

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      佐藤禎美, 黒木修隆, 沼 昌宏
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      Visual Computing 2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] YOLOv7を用いた音符と五線の同時検出に関する検討2023

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      神谷 媛,黒木修隆,沼 昌宏,
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      電子情報通信学会 技術研究報告 PRMU
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  • [Presentation] デジタルメイクシステムにおける流行スタイルの学習と推薦に関する研究2023

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      佐藤禎美,黒木修隆,沼 昌宏
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      電子情報通信学会 技術研究報告 PRMU
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 内観シミュレーションへのCycleGANの応用方法の検討2023

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      葉木達矢,黒木修隆,沼 昌宏
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      電子情報通信学会 技術研究報告 PRMU
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  • [Presentation] 動的部分再構成可能なFPGAを用いた複数の入力解像度に対応した超解像CNNの実装2022

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      宇貞勇輝,黒木修隆,沼 昌宏
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      山本晃暉,黒木修隆,沼 昌宏
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      Soichiro Terasaki, Nobutaka Kuroki, and Masahiro Numa
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  • [Presentation] YCbCr空間におけるDCTとCNNを用いた画像内の改ざん領域の検出2022

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      辻井大夢,多谷邦彦,黒木修隆,沼 昌宏
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      電子情報通信学会 技術研究報告
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  • [Presentation] テニス映像における選手およびボールの追跡方法に関する一検討2022

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      松本浩介,玉衛淳輝,黒木修隆,平野健介,沼 昌宏
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      電子情報通信学会 技術研究報告
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] サッカー中継映像におけるYOLOv4を用いたフィールド特徴点と選手の同時検出2022

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      大石一哉,玉衛淳輝,黒木修隆,平野健介,沼 昌宏
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      電子情報通信学会 技術研究報告
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      玉串祐太郎,村岡雄太,黒木修隆,沼 昌宏
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      電子情報通信学会 技術研究報告
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      K. Urazoe, N. Kuroki, Y. Kato, S. Ohtani, T. Hirose, and M. Numa
    • Organizer
      電子情報通信学会 技術研究報告
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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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