2014 Fiscal Year Research-status Report
プログラマブル多次元ディジタル波形信号合成器の開発とその設計自動化に関する研究
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25330071
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
永山 忍 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (10405491)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 再構成可能デバイス / 多次元ディジタル波形信号合成器 / 多変数数学関数回路 / 設計自動化 / 高位合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プログラマブルな多次元ディジタル波形信号合成器とその設計自動化ツールの開発を最終目的とし，平成26年度は，合成器のプロトタイプの開発を目指し以下の研究を行った．
１．新しい多変数数学関数回路を用いた合成器の開発，および評価実験
平成25年度に得られた「多次元化による回路サイズの大幅な増加を抑えるには，回路構成の根本的な見直しが必要」という研究成果を踏まえ，26年度は，回路サイズを小さくするための回路構成として，繰り返し計算回路や算術変換に基づく回路など様々な回路構成の再検討から研究を始め，原点となる一変数数学関数を効率よく計算する新たな回路構成の考案に成功した．考案した回路構成は，国際的な学術論文誌で発表し，専門家による評価を得た．また，考案した回路を複数組み合わせることで，設計の容易さや数学関数回路の汎用性は犠牲にするが，回路サイズの指数関数的な増大を回避でき，コンパクトな回路で多次元波形の生成が可能であることも確認した．
２．プログラマブル多次元ディジタル波形信号合成器のプロトタイプ開発
新たな数学関数回路の考案と並行して，多様な波形信号を単一のハードウェアで生成できる合成器のプロトタイプ開発も行った．平成25年度までは，汎用的な数学関数回路を１つだけ用いて合成器を構成しようと試みたが，26年度は，複数の数学関数回路での構成に方針を変更した．しかし，合成器のプロトタイプ開発では，複数の数学関数回路で共通する部分とそれ以外の部分に分け，共通化できない部分を用途ごとに切り替え可能な付加回路として実現することにより，汎用性と回路のコンパクトさ（単一のハードウェアでの実現）の両立を目指した．FPGAを用いた評価実験により，前年度まで検討していた汎用的な回路のみで構成する合成器より，切り替え可能な付加回路を用いた方が，全体としてコンパクトな合成器になることを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究は当初の計画通り進めており，「研究実績の概要」の欄で述べた成果が得られただけでなく，得られた研究成果の一部を他の研究に応用し，招待講演を依頼されるなど，想定を上回る研究成果が得られている．これらのことから判断すると，おおむね当初の計画通りの進展状況あるいは，それ以上と言えるかもしれない．
しかし，平成25年度での若干の遅れが平成26年度にも影響しており，成果の公表やプロトタイプ合成器の評価は，研究者自身が満足できるほど十分なものとは言えない．当初の計画を見直すほどの大きな支障は出ていないが，次年度への戒めを込めて「やや遅れ気味」と判断したい．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までのところ研究計画を見直すほどの大きな支障は出ておらず，ほぼ当初の計画通り研究を進めているが，「研究実績の概要」の欄で述べたように，平成26年度の研究では，合成器のコンパクトさを得るために設計の容易さや汎用性を犠牲にした．次年度の計画である「合成器用の設計自動化ツールの開発」では，この損なわれた設計の容易さを設計自動化ツールでいかにカバーし，汎用性を高められるかが重要な点になるだろう．
また，「現在までの達成度」の欄で述べたように，成果の公表やプロトタイプ合成器の評価は，研究者自身が満足できるほど十分に行うことが出来なかったため，次年度は，現在手付かずとなっている成果の公表や評価を次年度の計画に含めて実施する．
上記の通り，次年度は，当初の計画である「合成器用の設計自動化ツールの開発」を，成果の公表とプロトタイプ合成器の評価と並行して実施する予定であるが，他の研究で得られた成果や研究協力者を積極的に活用することで，研究を円滑に実施してこうと考えている．
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| Causes of Carryover |
見積価格等の誤差により生じた単純な残金であり，残額（1181円）が小額だったので年度内の執行が困難だったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
残額が小額ではあるが，次年度の予算と合算して使用する予定である．
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