多細胞神経ネットワーク情報処理のアナログ・デジタル回路実装

• 研究領域: 脳神経マルチセルラバイオ計算の理解とバイオ超越への挑戦
• 研究課題/領域番号: 24H02337
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河野 崇 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90447350)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 108,680千円 (直接経費: 83,600千円、間接経費: 25,080千円); 2025年度: 21,580千円 (直接経費: 16,600千円、間接経費: 4,980千円); 2024年度: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)
• キーワード: 多細胞バイオ計算 / バイオ超越 / シリコン神経ネットワーク / ニューロモルフィックハードウェア / マルチセルラハードウェア

研究開始時の研究の概要

多細胞ネットワークの情報処理をリアルタイムで再現し、バイオ素子に迫るエネルギー効率を達成できるアナログ・デジタル混在集積回路の設計・実装手法を開発する。物理ノイズやそれに起因する自発活動も活用する生物規範的なアーキテクチャにより超低消費電力化を実現するとともに、非線形数学の技法を応用した独自の回路設計手法により、理論研究班の構築する多細胞ネットワークモデルの物理実装やロボット制御への応用に充分な精度で神経活動を再現する。先端アナログ回路の高集積化の達成には時間がかかり本領域期間中には達成が難しいため、デジタル演算回路で数百ニューロン規模の多細胞ネットワーク回路をプロトタイピングする。