2013 Fiscal Year Annual Research Report
ギガ帯域インターネットにおける電子指紋の超高速・高精度検出と超高速検索
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24300016
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
井口 寧 北陸先端科学技術大学院大学, 情報社会基盤研究センター, 教授 (90293406)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福士 将 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (50345659)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | FPGA / リコンフィギャラブル / 電子指紋 / 音楽ファイル / インターネット配信 / LSH |
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| Research Abstract |
本研究では，インターネットに流通するmp3などの音楽ファイルをギガ帯域でリアルタイムに検出し，楽曲を特定・ライセンシングするために必要な，ハードウェア・サポートによる超高速電子指紋検出技術 およびその関連技術について研究する．ここで解明すべきことは，次の3点である．(1) 精度について，実用に耐える精度で楽曲を特定できる，高精度な電子指紋計算アルゴリズム (2) 速度について，ギガ帯域に対応可能とするための，加減算中心のハードウェア指向の電子指紋検出アルゴリズムの開発 (3) 検索について，100万曲の指紋データベースから瞬時に楽曲を特定可能な，電子指紋の超高速検索機構
前年に指紋の計算は取り組んだので，2013年度は計算した指紋に最も近い指紋を，データベースの中から高速に検索する方法を開発した．従来のハッシュ法ではFPGAのメモリ容量の点で高速化が難しいので，階層的な検索を行い，これを実現するためにLSH法をFPGA上に実装した．2012年度はFPGA内のレジスタとブロックRAMの2段階の階層化であったが，2013度はFPGAチップ外のD-RAMも含めた3段階の階層化を試みた．チップ外メモリを用いることによって，検索対象の大幅な拡大が期待できる．
更に実装はメニーコアシステムが想定されるが，メニーコアシステム向けの高バンド幅，低レイテンシな階層型相互結合網についても研究し，新しいメニーコア向け相互結合網の性能評価を行った．指紋計算コアを多数設けることにより高速化を達成するアプローチであるが，多数の計算コアを設けると故障が問題になる．そこでフォールトトレランスについても研究した．回路を実装するための再構成法の研究も行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画書に記載した通り，検索対象の拡大に対応できるアルゴリズムを2012度に開発し，実装方法として電子指紋を入れ替えるLSH法の階層を増加させているから．
業績について，採録決定には至っていないが，2013年度中に2本の論文を投稿した．
・荒木 光一, 佐藤 幸紀, 井口 寧, "FPGAベースの組込みシステムにおける動的消費電力モデルを 用いた低消費電力指向の自動ハードウェアチューニング", 信学論 D
・荒木 光一, 佐藤 幸紀, 井口 寧, "FPGAにおける自動パイプラインチューニングのための 設計フレームワーク", 信学論 D
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| Strategy for Future Research Activity |
大量の検索を可能とするLSH法を，階層化し，検索対象を拡大する．
そのための入れ替えスキームを改良する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初，1年目から専任のポストドクを雇用する予定であったが，申請予算に対して交付金額が十分でなく，専任ポストドクを雇用することができなかった．
研究費が当初申請した金額よりも少なかったため，前年度の基金助成金を次年度に繰り越し，可能な範囲で人件費を集約し，専任のポストドクを雇用する．物品や旅費などについては，申請時計画に沿って使用予定である．
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Research Products
(6 results)
