1999 Fiscal Year Annual Research Report
Beyond-Binary Computingに関する研究
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11480058
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
樋口 龍雄 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20005317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
弓仲 康史 群馬大学, 工学部, 助手 (30272272)
青木 孝文 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (80241529)
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| Keywords | ハードウェアアルゴリズム / 集積回路 / 算術演算アルゴリズム / データパス / 多値論理 / 集合論理 / 分子コンピュータ / バイオコンピュータ |
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| Research Abstract |
平成11年度は,交付申請書の項目[A]〜[C]に対応して,以下の成果を得た.
[A]非2進冗長数系を基本とする超高速算術演算アルゴリズムのファミリーを開発した.具体的には,今後,VLSIシグナルプロセッサにおいて高速化が必須になる演算として,(i)除算,(ii)三角関数演算(CORDIC 演算),(iii)定係数積和演算,(iv)実数・複素数混合演算のアルゴリズムを考案した.この結果,除算およびCORDIC演算については,多進SD数系を用いることにより演算遅れ時間を30〜40%程度削減可能であることを見出した.また,積和演算については,新たにSW(Signed-Weight)数系を発案し,積和演算回路の規模と演算遅れ時間を最大で50%程度減少可能であることを明らかにした.さらに冗長複素数系に基づく高性能実数/複素数再構成型データパスを発案した(樋口・青木).
[B]M系列と呼ばれる擬似ランダム系列を情報担体とする同期式集合論理システムのための基本論理ゲートを考案し,これに基づく集合論理回路の合成法を検討した.さらに,これと並行して,本研究代表者らが提案している双方向電流モード回路方式に基づく集合論理回路の予備的な試作を行い,テスト回路の動作を確認した.これらの結果,M系列を用いた情報の多重伝送の概念は,チップ内CDMA通信方式として一般化が可能であることが判明した(樋口・弓仲).
[C]興奮性反応拡散波を発生する酵素トランジスタネットワークを設計し,これを自由空間における並列最適経路探索へ応用した.さらに,チューリング不安定性によるパターン形成能力を有する酵素トランジスタネットワークを設計し,画像処理への応用を検討した.以上により,無配線超並列分子コンピューティングの可能性を明らかにした(樋口・青木).
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[Publications] Takafumi Aoki: "Redundant Complex Arithmetic and Its Application to Complex Multiplier Design"Proceedings of the 29th International Symposium on Multiple-Valued Logic. 200-207 (1999)
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[Publications] Ichiro Kitaori: "Radix-2-4-8 CORDIC for Fast Sine and Cosine Computation"Proceedings of the 1999 International Technical Conference on Circuits/Systems,Computers and Communications. I. 462-465 (1999)
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[Publications] Masahiko Hiratsuka: "Pattern Formation in Reaction-Diffusion Enzyme Transistor Circuits"IEICE Transactions on Fundamentals. E82-A・9. 1809-1817 (1999)
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[Publications] Yasushi Yuminaka: "A Code-Division Multiplexing Technique for Efficient Data Transmission in VLSI Systems"IEICE Transactions on Electronics. E82-C・9. 1669-1677 (1999)
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[Publications] Takafumi Aoki: "Signed-Weight Arithmetic and Its Application to a Field-Programmable Digital Filter Architecture"IEICE Transactions on Electronics. E82-C・9. 1687-1698 (1999)
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[Publications] Naofumi Homma: "A New Evolutionary Approach for Synthesizing Circuit Structures"Proceedings of the 1999 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications. 1. 239-242 (1999)
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[Publications] Wataru Fujita: "A Digital Reaction-Diffusion System for Texture Image Processing"Proceedings of the 1999 IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communications Systems. 113-116 (1999)
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[Publications] Naofumi Homma: "Evolutionary Generation of Constant-Coefficient Multipliers"Proceedings of the 1999 IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communications Systems. 481-484 (1999)
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[Publications] Takafumi Aoki: "High-Radix Parallel VLSI Dividers without Using Quotient Digit Selection Tables"Proceedings of the 30th International Symposium on Multiple-Valued Logic. (掲載決定). (2000)
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[Publications] Takafumi Aoki: "Radix-2-4-8 CORDIC for Fast Vector Rotation"IEICE Transactions on Fundamentals. (掲載決定). (2000)
