1999 Fiscal Year Annual Research Report

協調型共生進化ハードウェアとその応用

Research Project

Project/Area Number	10650375
Research Institution	The University of Aizu
Principal Investigator	齊藤和之会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (60254083)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	黒田研一会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (60285046) HAMMAMI Ommar 会津大学, コンピュータ理工学部, 助教授 (60254075) 趙強福会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (90260421)
Keywords	進化的アルゴリズム / ニューラルネットワーク / CCEA / FPGA
Research Abstract	協調型共生進化アルゴリズム(CCEA)のハードウェア化への一環としてニューロプロセッサ、特にその中心部となる積和演算回路の精度と処理速度を向上するための必要条件について考察し、10万ゲート規模のFPGAをターゲットに設計を進め、文字認識システムヘの応用をはかった。当初は共生進化そのもののハードウェア化を目指したが、回路規模が複雑になりすぎることを考慮し、ハードウェア化の目標としては当面、なるべく単純な進化形態を考え、7-segment数字をターゲットとするシステムの構築を目指した。このシステムにおいては、GA計算の中でハードウェア化によるメリットが最も大きいと考えられる繰り返し計算の多い適合度評価部分をFPGAボードに回路化し、これをPCIバスを経由してPCと組み合わせ、交差、突然変異等の遺伝子操作部分、および世代創生部分はPC上のソフトウェアで実行する。NNC(Nearest Neighbor Classifier)を回路化したクラスタ数8の距離算出部、3段パイプライン選択部などの評価回路、およびその他周辺学習データ回路、PCIインターフェース回路等を含めてAltera FLEX10K100の34%回路使用率においてPCIバス周波数(33MHz)動作を確認できた。さらに、論理合成ツール、複数の再構成可能なデバイス、共生進化を司どる組み込みプロセッサから構成され、ニューラルネットワーク向けハードウェアを自動的に設計するためのプラットフォームを提案した。このシステムにおいては計算要求頻度とデバイスの再構成に必要とされる時間を考慮したハードウェア/ソフトウェア強調設計が採用された。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Q.F.Zhao and M.Shirasaka: "A study on evolutionary design of binary decision trees"Proc.IEEE Congress on Evolutionary Computation,Washington D.C.,July 1999. (1999)
[Publications] O.Hammami,K.Kuroda,Q.Zhao,and K.Saito: "CoEvolvable Hardware Platform for Automatic Haedware Design of Neeral Networks"Proceedings of IEEE International Conference on Indudtrial Technology 2000,Goa,India,Jan,2000. 509-514 (1999)
[Publications] Y.Okuyama,K.Kuroda,O.Hammami,Q.Zhao,and K.Saito: "GA Computation Acceleration by the conbination of PC and FPGA through PCI Bu* Interface"Proc.of 3_<th> Biwako Workshop on System LSI,Shiga,Japan,Nov.1999. 179-181 (1999)
[Publications] T.Kanno,K.Kuroda,O.Hammami,Q.Zhao,and K.Saito: "Design of Cluster-type Evolvable Hardware"Proc.of 3_<th> Biwako Workshop on System LSI,Shiga,Japan,Nov.1999. 175-177 (1999)
[Publications] Tomoko Kanno: "Circuit Design of an Evolutionary Pattern Recognition System"Master Thesis,The Univ,of Aizu,Mar.2000. (1999)
[Publications] Q.F..Zhao: "Cooperative Co-evolutionary Algorithm-How to Evaluate a Module?"Proc.of the First IEEE Symp.on Comb.of Evolu.Comp.and Neural Nerworks,May 2000. (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

協調型共生進化ハードウェアとその応用

Principal Investigator

齊藤 和之 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (60254083)

Research Products

[Publications] Q.F.Zhao and M.Shirasaka: "A study on evolutionary design of binary decision trees"Proc.IEEE Congress on Evolutionary Computation,Washington D.C.,July 1999. (1999)

[Publications] O.Hammami,K.Kuroda,Q.Zhao,and K.Saito: "CoEvolvable Hardware Platform for Automatic Haedware Design of Neeral Networks"Proceedings of IEEE International Conference on Indudtrial Technology 2000,Goa,India,Jan,2000. 509-514 (1999)

[Publications] Y.Okuyama,K.Kuroda,O.Hammami,Q.Zhao,and K.Saito: "GA Computation Acceleration by the conbination of PC and FPGA through PCI Bu* Interface"Proc.of 3_<th> Biwako Workshop on System LSI,Shiga,Japan,Nov.1999. 179-181 (1999)

[Publications] T.Kanno,K.Kuroda,O.Hammami,Q.Zhao,and K.Saito: "Design of Cluster-type Evolvable Hardware"Proc.of 3_<th> Biwako Workshop on System LSI,Shiga,Japan,Nov.1999. 175-177 (1999)

[Publications] Tomoko Kanno: "Circuit Design of an Evolutionary Pattern Recognition System"Master Thesis,The Univ,of Aizu,Mar.2000. (1999)

[Publications] Q.F..Zhao: "Cooperative Co-evolutionary Algorithm-How to Evaluate a Module?"Proc.of the First IEEE Symp.on Comb.of Evolu.Comp.and Neural Nerworks,May 2000. (2000)

齊藤和之会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (60254083)