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Realization of a brain-like computer based on knowledge transfer learning and virtual hardware circuits and its application to autonomous robots

Research Project

Project/Area Number 26330279
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Soft computing
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

TAMUKOH Hakaru  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (90432955)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森江 隆  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (20294530)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords脳型計算機 / Deep Learning / FPGA / ディジタルハードウェア / 論理回路 / Robot Operating System / RoboCup / ホームロボット / 自己組織化マップ
Outline of Final Research Achievements

In this research, we aim to realize a brain-like computer that can be applied to autonomous robots. In the theory and circuit team, we proposed hardware oriented algorithms for Restricted Boltzmann Machines and AutoEncoders. In the application team, we proposed a ROS-FPGA system that can easily be accessed from Robot Operating System (ROS) to virtual hardware circuits inside a reconfigurable semiconductor, FPGA. In addition, we proposed an image recognition system for robots by deep convolutional neural networks and knowledge transfer learning. We integrated these achievements into a home robot and showed its effectiveness through robot competitions.

Report

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

    (51 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (40 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 5 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Unitec Institute of Technology(ニュージーランド)

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      S. Hori, T. Morie, and H. Tamukoh
    • Journal Title

      The 25th Int. Conf. on Artificial Neural Networks (ICANN)

      Volume: 9886 Pages: 391-398

    • DOI

      10.1007/978-3-319-44778-0_46

    • ISBN
      9783319447773, 9783319447780
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      Akihiro Suzuki, Takashi Morie, Hakaru Tamukoh
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      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 9947 Pages: 231-239

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46687-3_25

    • ISBN
      9783319466866, 9783319466873
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      Yasuhiro Suedomi, Hakaru Tamukoh, Kenji Matsuzaka, Michio Tanaka, and Takashi Morie
    • Journal Title

      Neurocomputing

      Volume: 165 Pages: 54-62

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2014.07.084

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      2.Jiang Li, Yusuke Atsumari, Hiromasa Kubo, Yuichi Ogishima, Satoru Yokota, Hakaru Tamukoh, and Masatoshi Sekine
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      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E98.D Issue: 2 Pages: 313-324

    • DOI

      10.1587/transinf.2014EDP7219

    • NAID

      130004841829

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
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      3.Satoru Yokota, Jiang Li, Yuichi Ogishima, Hiromasa Kubo, Hakaru Tamukoh, and Masatoshi Sekine
    • Journal Title

      Journal of Computer Sciences and Applications

      Volume: Vol.3, No.1 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.12691/jcsa-3-1-1

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      2017-02-27
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      International Conference On Artificial Life And Robotics (ICAROB2017)
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      Miyazaki, Japan
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      2017-01-19
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      山崎 裕太,大江 至流,鈴木 章央,久野 和宏,山田 英夫,榎田 修一, 田向 権
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      ビジョン技術の実利用ワークショップ2016(ViEW2016)
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      神奈川
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      2016-12-08
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      Akihiro Suzuki, Takashi Morie, Hakaru Tamukoh
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      Kyoto, Japan
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      Ayutthaya, Thailand
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      Int. Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia (SISA2016)
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      石田 裕太郎,田中 悠一朗,森江 隆, 田向 権
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      Sansei Hori, Takashi Morie, Hakaru Tamukoh
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      Barcelona, Spain
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      山崎 裕太,大江 至流,鈴木 章央,久野 和宏,山田 英夫,榎田 修一, 田向 権
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      第32回ファジィシステムシンポジウム(FSS2016)
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      2016-08-31
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      東京
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      東京,東京都市大学世田谷キャンパス
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      田向 権
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      堀 三晟,石田 裕太郎,奥村 弘治,木山 雄太,楠根 穣,田中 悠一朗,辻 湧弥,土田 崇 弘,土谷 諒,藤本 武,山崎 裕太,佐藤 寧,森江 隆,田向 権
    • Organizer
      第4回インテリジェントホームロボティクス研究会
    • Place of Presentation
      大阪
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      新谷 嘉也,Yeoh Yoeng Jye,鈴木 章央,首藤 大輔, 森江 隆, 田向 権
    • Organizer
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      岩谷直樹,広津鉄平,堀口辰也, 田向 権
    • Organizer
      電子情報通信学会 スマートインフォメディアシステム研究会(SIS)
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      広島
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      Hakaru Tamukoh and Takashi Morie
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      New York City, United States of America
    • Year and Date
      2015-12-03
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      Hakaru Tamukoh, Yasuhiro Suedomi, Kenji Matsuzaka, and Takashi Morie
    • Organizer
      2015 (47th) International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2015)
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2015-09-27
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      石田 裕太郎, 田中 宙夫, 森江 隆, 田向 権
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      滋賀,立命館大学びわこ・くさつキャンパス
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      2015-03-10 – 2015-03-13
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      電子情報通信学会総合大会情報システムソサエティ特別企画学生ポスターセッション予稿集,p.222
    • Place of Presentation
      滋賀,立命館大学びわこ・くさつキャンパス
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      2015-03-10 – 2015-03-13
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      堀 三晟,鈴木章央,関根優年,田向 権
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会情報システムソサエティ特別企画学生ポスターセッション予稿集,p.221
    • Place of Presentation
      滋賀,立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 家庭用サービスロボットのためのROS-FPGA間通信の検討2015

    • Author(s)
      石田裕太郎,田中宙夫,森江 隆,田向 権
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会情報システムソサエティ特別企画学生ポスターセッション予稿集,p.201
    • Place of Presentation
      滋賀,立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Morphological Associative Memory Employing a Split Store Method2014

    • Author(s)
      Hakaru Tamukoh, Kensuke Koga, Hideaki Harada, and Takashi Morie
    • Organizer
      Proc. 21th Int. Conf. on Neural Information Processing (ICONIP2014), (Lecture Notes in Computer Science, LNCS 8836), III-341-348
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur
    • Year and Date
      2014-10-31 – 2014-11-06
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 田向研究室

    • URL

      http://www.brain.kyutech.ac.jp/~tamukoh/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Research-status Report 2014 Research-status Report
  • [Remarks] 田向研究室 Facebookページ

    • URL

      https://www.facebook.com/bcslab/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 乱数生成器が不要なニューラルネットワークのハードウェア実装の方法及び乱数生成器が不要なニューラルネットワーク2016

    • Inventor(s)
      堀三晟,田向権, 森江隆
    • Industrial Property Rights Holder
      堀三晟,田向権, 森江隆
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-156471
    • Filing Date
      2016-08-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ハードウェアプラットフォーム及びハードウェアプラットフォームを用いたハードウェアの操作方法2016

    • Inventor(s)
      田向 権,石田 裕太郎,森江 隆
    • Industrial Property Rights Holder
      田向 権,石田 裕太郎,森江 隆
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-037660
    • Filing Date
      2016-02-29
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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