2023 Fiscal Year Annual Research Report
Research and Development of Computational Storage Technology to Realize Large Scale Neuron Structure Visualization
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20H02194
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田中 陽一郎 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60801123)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 英明 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10552036)
グリーブス サイモン・ジョン 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (60375152)
平野 愛弓 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80339241)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | コンピュテーショナル・ストレージ / 神経構造 / 可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全脳規模神経構造の3次元可視化解析を可能とするため6基のコンピュートノードと12基のストレージノードを一体化したコンピュテーショナル・ストレージ解析テストベッドを完成させた。大容量垂直HDDクラスタ（合計2004TB）と高速SSDクラスタ（合計227TB）による総容量2.23PBストレージに6-GPUs/25-CPUs（合計336コア）及びメモリ領域1408GBの強力なコンピュテーション 機能と分散オブジェクトストレージCephファイルシステムを実装した構成である。脳神経構造3次元可視化ツールとラット大脳皮質神経画像システムを適用して、可視化解析処理に関する大規模データ伝送とデータアクセスの性能向上を検証した。
磁気記録装置の高速化、高密度化を目指し、熱アシスト磁気記録（HAMR）の記録層媒体の特性を最適化する研究を行なった。ストレージデバイスの研究開発ではスピントルク発振素子（STO）の磁気的なカップリングによる発振周波数の同期現象を用いたニューロモルフィック記録構造の検討を本格化した。STO列の２次元配置による素子列データ伝送が可能であること、STO素子形状の制御により選択的なデータ伝送が出来ることをマイクロマグネティクスシミュレーションで検証し高速不揮発性磁性ストレージの可能性を確認した。
神経構造・ダイナミック伝達機能の3次元可視化解析プラットフォームの開発では、昨年度までに構築したデータアクイジションシステムと蛍光Caイメージングの実験系を活用し、培養神経回路の刺激応答特性の解析、リザバーコンピューティング特性の解析、炎症性サイトカインによる活動変調効果の解析などに関する研究を進め、原著論文などとして発表した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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