2017 Fiscal Year Research-status Report
次世代ストカスティックコンピューティング回路のための3つの要素技術とCAD技術
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16K00080
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
市原 英行 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (50326427)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | ストカスティックコンピューティング / ディペンダブルコンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
デジタル回路で確率的に演算を行うストカスティックコンピューティング（SC）用回路の設計に必要な3つの要素技術とSC回路の設計に必要なコンピュータ支援設計（SC-CAD）に関する研究を行う．(1) SCは確率的な演算であるため原理的にエラーに強いが，SC回路に はエラー耐性がない部分もある．そこでエラーに弱い部分のエラー耐性を高めたSC回路の耐故障設計技術を開発する．(2) SCに用いる 確率の表現方法（ストカスティック数）を工夫することにより，短時間で高精度な演算が可能となる新しいSC演算技術を開発する．(3) SCでは乱数列を用いるが，その乱数発生源の規模が大きいことが1つの問題である．この問題を解決するために，実装が容易でかつ 高精度演算を可能とする乱数発生法を確立する．(SC-CAD)これらの要素技術を組み込むことが可能なSC回路設計支援システム (SC-CAD ) を構築する．
3つの要素技術のうち(1)と(3)，そしてCAD技術(SC-CAD)に対して，以下の成果を得た．(1) 線形順序機械 (FSM) を用いたSC回路の耐故障化設計のための状態割当アルゴリズムの改良を行った．改良したアルゴリズムはシンプルではあるが十分な耐故障性の向上が見られた．成果は国際会議ITC-Asiaで発表した．(3) 乱数発生源を他の論理回路に求めるSC回路構成法の実験的評価とその評価に基づく改良を行った．これにより，乱数発生源に応じた回路構成が可能となる．成果の一部は国内会議で発表し，論文誌投稿を行った．(SC-CAD) SC回路を効率的にシミュレーションするためにマルチプロセスによる並行シミュレーション環境を整備した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
要素技術(1)と(3)に対しては一定の成果を得ることができたが，全体としては当初の計画より遅れている．特に要素技術(2)に関してはほとんど進めることができなった．計画が遅れている理由の1つに，当初予定していた研究計画者が減ったことが挙げられる（大学院生・学部生4名を予定していたが，1名に減ってしまった）．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度も学部学生2名の研究協力しか見込めないため，以下のように研究計画を変更する予定である．
・比較的順調に進んでいる要素技術(1)と(3)に関する研究を主として進める（要素技術(2)の研究は計画を遅らせて，次年度以降に成果を求める）．
・CAD技術(SC-CAD)の研究も計画を遅らせるが，CAD技術は要素技術の開発に必要な技術であるため，効果の高いCAD技術を優先してすすめる．
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| Causes of Carryover |
学生謝金による実験補助を想定した実験を予定していたが予定していたが，実施してもらえる学生を十分に確保できず，実施できなかったため．実施できなかった実験は次年度に実施する予定．
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