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コヒーレント波の干渉に基づく超並列計算:ホログラフィックコンピューティング

研究課題

研究課題/領域番号 10680339
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関東京工業大学

研究代表者

熊沢 逸夫  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (70186469)

研究分担者 平林 晃  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助手 (50272688)
小川 英光  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (50016630)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードホログラフィックメモリ / ニューラルネットワーク / レーザ / コヒーレント波 / 並列計算 / 干渉 / 回析格子 / 超音波 / ニュートラルネットワーク / 回折格子 / 光コンピュータ / 超並列計算機 / ホログラフィー / 波動 / 位相 / 画像処理
研究概要

本研究課題では、2年の研究期間を通じて新しい超並列計算の枠組みを提案すると共にその実現の可能性を各種コンピュータシミュレーションを通じて確認した。提案する方式においては超音波、レーザなどのコヒーレント光の干渉を直接的に計算に利用することで、プロセッサ間の高密度通信を無結線に行い、またニューラルコンピューティングの基本演算である重み付け総和演算を一切の演算装置なしに実現する。こうした特徴を生かし、従来にない多数の素子、高密度の結線を有する脳型計算機を実現することを最終的な目標としている。本研究課題では、ハードウェア製作の前段階として、現実の状況で予想される波動のノイズや歪、製作上の誤差を含めてコンピュータ上で提案システムの動作をシミュレートし、現実的な状況において十分な計算能力が得られることを確認した。ノイズとしてはレーザの波長の時間変動、振幅の変動を考慮し、これらが提案方式に与える影響を明らかにした。また単一光源を用いる方式の他に回析格子による複数光源を用いる方式を提案し後者がより優れた計算能力を有することを確認した。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 増倉孝一: "メタボールを用いた2次元画像符号化方式"電子情報通信学会論文誌(D-II). J82-D-II. 2325-2334 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itsuo Kumazawa: "A cellular neural network framework for shape representation and matching"Proceedings of Third International Conference on Knowledge-based Intelligent Information Engineering Systems. 178-181 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itsuo Kumazawa: "Learning and tracking target shapes by compact neural networks"Proceedings of ICONIP/ANZIIS/ANNES'99 International Workshop. 41-44 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 熊沢逸夫: "セルラー並列アルゴリズムによるオブジェクト形状の実時間追跡"電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会. PRMU99-13. 1-8 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石井真樹: "重み表現に線形の従属制約を導入した階層型ニューラルネットワークの写像能力"電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会. NC99-36. 57-62 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石原将憲: "2次元回析格子を使ったホログラフィックニューラルネットワークに関する研究"電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会. NC99-152. 15-22 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 熊沢逸夫: "学習とニューラルネットワーク"森北出版. 182 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itsuo Kumazawa (D. Smith(eds.)): "Artificial Neural Nets and Genetic Algorithms"Springer Computer Science. 634 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kumazawa and Y. Kure: "Computation of Weighted Sum by Physical Wave Properties - Coding Problems by Unit Positions"In George D. Smith, Nigel C. Steele and Rudolf F. Albecht (eds.) Artificial Neural Nets and Genetic Algorithms. Springer Computer Science. 486-490 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. L. Funk and I. Kumazawa: "NLRFLA : A Supervised Learning Algorithm for the Development of Non-Linear Receptive Fields"In Geroge D. Smith, Nigel C. Steele and Rudolf F. Albecht (eds.) Artificial Neural Nets and Genetic Algorithms. Springer Computer Science. 83-87 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kumazawa: "A Cellular neural network framework for shape representation and matching"Proceedings of Third International Conference on Knowledge-based Intelligent Information Engineering Systems. IEEE. 178-181 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kumazawa: "Learning and Tracking Target Shapes by compact Neural Networks"Proceedings of ICONIP/ANZIIS/ANNES'99 International Workshop. 41-44 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ishii and I. Kumazawa: "Restrictions in Weight Representation in Multilayer Networks for Generalization"Proceedings of JCIS 2000. Vol. 1. 855-858 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 増倉孝一: "メタボールを用いた2次元画像符号化方式"電子情報通信学会論文誌(D=II). J82-D-II. 2325-2334 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Itsuo Kumazawa: "A cellular neural network framework for shape representation and matching"Proceedings of Third International Conference on Kowledge-based Intelligent Information Engineering Systems. 178-181 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Itsuo Kumazawa: "Learning and tracking target shapes by compact neural networks"Proceedings of ICONIP/AMZIIS/ANNES'99 International Workshop. 41-44 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 熊沢逸夫: "セルラー並列アルゴリズムによるオブジェクト形状の実時間追跡"電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会. PRMU99-13. 1-8 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石井真樹: "重み表現に線形の従属制約を導入した階層型ニュートラルネットワークの写像能力"電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会. NC99-36. 57-62 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 熊沢逸夫: "学習とニューラルネットワーク"森北出版. 182 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] D.Smith(eds.): "Artificial Neural Nets and Genetic Algorithms"Springer Computer Science. (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 熊沢逸夫: "波動の相互干渉を利用した並列計算:無結線ニューラルネットワークの試作と動作検証" 第9回東京工業大学脳研究所シンポジウム講演予稿集. 9. 21-28 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 熊沢逸夫: "学習とニューラルネットワーク" 森北出版, 182 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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