1996 Fiscal Year Annual Research Report
高位記述言語によるニューラルネットワークの設計と評価
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08680364
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西川 清史 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (10252636)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北道 淳司 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (20234271)
舩曵 信生 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (70263225)
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| Keywords | ニューラルネットワーク / 最適化問題 / 高位記述言語 / N-クイーン問題 |
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| Research Abstract |
1.ニューラルネットワークモデルの検討
ニューラルネットワークによる並列アルゴリズムの例題として、衛星通信チャンネル割り当て問題、N-Queens問題、ネットワーク割り当て問題、グラフのマックスカット問題等の最適化問題を選び、これをハード化するためのニューラルネットワークモデルを提案した。特に、N-Queens問題について、ニューロン単体機能とニューロン間結合機能を定め、それぞれについてハード化に必要なデータタイプ(実現するレジスタのビット数など)やアーキテクチャ(データ転送方式など)を決定した。
2.高位記述言語によるニューラルネットワーク設計
ニューロン単体とそれらを結合するネットワークについて、それぞれ我々が既に開発している代数的記述言語(ASL)などを用いてトップダウン設計を行った。さらに、C言語で表現した回路を変換して、動作シミュレータ及び回路記述言語SFL(NTT開発)へ入力して、動作シミュレータにより、記述されたニューラルネットワークの性能評価を行い、またSFL用のパルテノンを利用して、回路規模の評価等を行った。
3.ニューラルネットワーク設計と実現性評価
設計例題として、N-Queens問題についてCADを用いて回路合成を行い、本手法の有効性と実現性を評価した。回路規模については、アルゴリズムのソフトウエアによる実現と比較して、同等の資源利用率(ソフトにおけるメモリ使用,ハードにおけるゲート数など)で実現できることを示した。また、計算時間のオーダをn^3からnまで短縮できることを示し、本手法の有効性を示した。
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[Publications] Nobuo Funabiki: "A binary neural network approach for satellite broadcast scheduling problems." to appear in IEEE Transactions on Neural Networks.
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[Publications] Nobuo Funabiki: "A maximum neural network approach for N-queens problems." to appear in Biological Cybernetics.
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[Publications] Nobuo Funabiki: "A binary neural network approach for net assignment problems." Proceedings of the International Conference on Neural Networks. Jun.2188-2193 (1996)
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[Publications] Nobuo Funabiki: "A binary neural network approach for max cut problems." Proceedings of the International Conference on Neural Information Processing. Sept.631-635 (1996)
