2016 Fiscal Year Research-status Report
ディペンダブル・サイバーフィジカルシステムを指向した組込みLSIの動作合成法
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15K00081
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
井上 智生 広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (40252829)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | サイバーフィジカルシステム / ディペンダビリティ / 高信頼化設計 / 耐故障設計 / 時間制約 / リアルタイム性 / 高位合成 / 組込みLSI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、サイバーフィジカルシステム (CPS) を構成する組込み LSI の高信頼化を実現するための設計技術の開発を目指すものである。CPS では、これまでの組込みシステムと同様に、厳しいハードウェアリソース制約とリアルタイム制約があるだけなく、大量の情報を処理する必要がある。本研究では、このような特徴を持つ CPS の高信頼性を実現するための動作モデルの構築、CPS 固有の耐故障性・故障許容性の定義、そしてそれらに基づく LSI 動作合成システムの提案・開発を目指すものである。
平成28年度は、前年度の CPS の動作モデル化に基づき、(1) ハードウェアリソース制約、時間制約下での信頼度最大化を指向した動作合成法の検討、(2) フィードバック制御系における安定性と誤差とのトレードオフの解析と許容誤差に基づくロールバックシステムの考察、を行った。
具体的な成果として、(1) 信頼度を最大化する動作合成のためのヒューリスティックアルゴリズムの提案、(2) 時間制約下・許容誤差制約下での低精度ロールバック再計算システムの設計、が挙げられる。さらに、(3) FPGAを用いた自律再構成による高信頼システムの実装、により、いくつかの適用例における高信頼システムの実現法について考察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前述のとおり、平成28年度は一定の成果を上げたといえる。しかしながら、平成27年度の遅れが影響し、本年度の成果の具体的な有効性の検証が十分とはいえない状況である。具体的には次の点が挙げられる。
・信頼度最適化のための動作合成におけるヒューリスティック尺度の有効性の評価。提案するヒューリスティックアルゴリズムは、いくつかの適用例において高い信頼度を得ることができたが、真の最適解との比較など、ヒューリスティックアルゴリズムの有効性の確認が必要である。
・フィードバック制御系における誤り許容性の解析。システムの安定性と誤りの許容性のトレードオフを仮定して、時間制約下で低精度ロールバックを行うシステムの設計例を示すことができたが、その例は限定的で、応用性、最適性の検証が不十分である。より詳細な設計例とトレードオフ関係の詳細な解析は継続課題である。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験・検証が繰り返し必要である。実験補助者を増員し、早期に検証を完了させる。
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| Causes of Carryover |
当該年度の執行はほぼ予定どおりであったものの、前年度の余剰相当がそのまま次年度に繰り越されることとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験・検証のための雇用に使用する。最終年度としての成果報告のための研究会、国際会議への参加費用に充てる。
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