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Study on Test and Design for Reliable and Accurate Stochastic Logic Circuits

Research Project

Project/Area Number 25330072
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Computer system
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

Ichihara Hideyuki  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (50326427)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsディペンダブルコンピューティング / ストカスティックコンピューティング / 論理回路設計 / フォールトトレランス / デジタルフィルタ / 乱数 / 演算精度 / 画像処理 / LSI設計 / ニューラルネットワーク / 相関係数 / 内積演算
Outline of Final Research Achievements

Stochastic logic (SL), which is an approximate computation with probabilities, has attracted attention owing to its high fault tolerance. In this study, we have proposed several effective design methodologies for SL circuits from the two points of view. One point is accuracy, area size and acceleration of SL circuits. Based on this point, three methods has been developed. For example, a design method for SL-based digital filter circuits can produce about 1/3 smaller circuits without losing their accuracy, compared with a conventional design method. The other point is reliability; we derived two methods for designing reliable SL circuits. These proposed methods can improve the reliability of weak parts in SL circuits for multiply-accumulate operation and some primary operations.

Report

(5 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Compact and Accurate Digital Filters Based on Stochastic Computing2016

    • Author(s)
      Hideyuki Ichihara, Tatsuyoshi Sugino, Shota Ishii, Tsuyoshi Iwagaki, Tomoo Inoue
    • Journal Title

      Trans. on Emerging Topics in Computer

      Volume: 印刷中 Issue: 1 Pages: 31-43

    • DOI

      10.1109/tetc.2016.2608825

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Impact of State Assignment on Error Resilient Stochastic Computing with Linear Finite State Machines2016

    • Author(s)
      Motoi Fukuda, Hideyuki Ichihara, Tsuyoshi Iwagaki, Tomoo Inoue
    • Organizer
      IEEE Workshop on RTL and High Level Testing
    • Place of Presentation
      安芸グランドホテル,広島
    • Year and Date
      2016-11-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stochastic Number Generation with Internal Signals of Logic Circuits2016

    • Author(s)
      Naoya Kubota, Hideyuki Ichihara, Tsuyoshi Iwagaki, Tomoo Inoue
    • Organizer
      The 20th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies
    • Place of Presentation
      京都リサーチパーク,京都
    • Year and Date
      2016-10-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 耐ソフトエラーを指向したストカスティックコンピューティングのための有限状態機械の状態割当てについて2016

    • Author(s)
      福田基, 市原英行, 岩垣剛, 井上智生
    • Organizer
      ディペンダブルコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館
    • Year and Date
      2016-06-20
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] ストカスティック数生成のための 論理回路の内部信号値を利用した乱数列2016

    • Author(s)
      久保田直弥, 市原英行, 岩垣剛, 井上智生
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学 伊都キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 連続ビット系列の動的共有によるストカスティックコンピューティングの高速化2016

    • Author(s)
      高森研輔, 市原英行, 岩垣剛, 井上智生
    • Organizer
      ディペンダブルコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館
    • Year and Date
      2016-02-17
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Compact and Accurate Stochastic Circuits with Shared Random Number Sources2016

    • Author(s)
      Hideyuki Ichihara, Shota Ishii, Daiki Sunamori, Tsuyoshi Iwagaki, Tomoo Inoue
    • Organizer
      Annual Meeting on Advanced Computing System and Infrastructure
    • Place of Presentation
      九州大学医学部百年講堂
    • Year and Date
      2016-01-18
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 耐ソフトエラーを指向したストカスティックコンピューティングのための有限状態機械の状態割当てについて2016

    • Author(s)
      福田基, 市原英行, 岩垣剛, 井上智生
    • Organizer
      電子情報通信学会DC研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館,東京
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ストカスティックコンピューティング回路における論理縮退故障に関する考察2015

    • Author(s)
      福田基,市原英行,岩垣剛,井上智生
    • Organizer
      FTC研究会
    • Place of Presentation
      青森市,青森
    • Year and Date
      2015-07-16 – 2015-07-18
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ストカスティックコンピューティングにおける論理縮退故障の 演算精度に対する影響2015

    • Author(s)
      福田基, 市原英行, 岩垣剛, 井上智生
    • Organizer
      FTC研究会
    • Place of Presentation
      青森県青森市
    • Year and Date
      2015-07-16
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] ストカスティックコンピューティングに基づくディジタルフィルタ回路 の演算精度と面積に関する考察2015

    • Author(s)
      杉野達美, 市原英行, 岩垣剛, 井上智生
    • Organizer
      機能集積情報システム研究会
    • Place of Presentation
      広島市立大学サテライトキャンパス
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] ストカスティックコンピューティングに基づくディジタルフィルタ回路の演算精度と面積に関する考察2015

    • Author(s)
      杉野達美,市原英行,岩垣剛,井上智生
    • Organizer
      電子情報通信学会 機能集積情報システム研究会
    • Place of Presentation
      広島市立大学,広島
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ompact and Accurate Stochastic Circuits with Shared Random Number Sources2014

    • Author(s)
      Hideyuki Ichihara, Daiki Sunamori, Shota Ishii, Tsuyoshi Iwagaki, Tomoo Inoue
    • Organizer
      IEEE International Conference on Computer Design
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 相関を持つストカスティック数の演算精度に与える影響に関する考察2014

    • Author(s)
      石井章太, 砂盛大貴, 市原英行, 岩垣剛, 井上智生
    • Organizer
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • Place of Presentation
      沖縄沖縄県青年会館
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] ストカスティックコンピューティングによる画像処理のFPGA実装2013

    • Author(s)
      砂盛大貴, 大石卓也, 石井章太, 市原英行, 岩垣剛, 井上智生
    • Organizer
      電子情報通信学会 機能集積情報システム研究会
    • Place of Presentation
      山口大学 常盤キャンパス
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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