• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

深層学習ハードウェアのためのカオスボルツマンマシンの集積回路実装

研究課題

研究課題/領域番号 15K12110
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関九州工業大学

研究代表者

森江 隆  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (20294530)

研究分担者 鈴木 秀幸  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (60334257)
田向 権  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (90432955)
研究協力者 山口 正登志  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科
加藤 孝史  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科
王 権  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科
上ノ原 誠二  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科
川島 一朗  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードソフトコンピューティング / ニューラルネットワーク / 電子デバイス・機器 / 集積回路 / 深層学習 / 機械学習 / カオスボルツマンマシン
研究成果の概要

ボルツマンマシンは機械学習における重要な確率的モデルであるが,それを決定論的カオスを用いて実現するカオスボルツマンマシン(CBM)が提案されている.これをディジタル・アナログ両方式での集積回路実装によりその性能を評価し,深層学習ハードウェアに適用可能な回路設計技術を開発した.
モデルで用いられる指数関数の実現法として,アナログ方式ではMOSFETのsubthreshold領域特性を利用することを,ディジタル方式ではビットシフトを用いることを考案し,実チップにより動作を確認した.ディジタル方式では100ニューロン回路を構成して,最大カット問題に適用して最適解を出力できることを確認した.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A CMOS Chaotic Boltzmann Machine Circuit and Three-neuron Network Operation2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, H. Tamukoh, H. Suzuki, and T. Morie
    • 雑誌名

      Proc. of Int. Joint Conf. on Neural Networks

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analog VLSI Circuits and Devices for Neuro-Inspired Time-Domain Computing2016

    • 著者名/発表者名
      T. Morie
    • 雑誌名

      Ext. Abstracts of Int. Conf. on Solid State Devices and Materials

      巻: - ページ: 117-118

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hardware-oriented Algorithm for Chaotic Boltzmann Machines2016

    • 著者名/発表者名
      I. Kawashima, S. Uenohara, T. Kato, M. Yamaguchi, H. Suzuki, T. Morie, and H. Tamukoh
    • 雑誌名

      Proc. of Int. Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia

      巻: - ページ: 122-125

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A CMOS Unit Circuit Using Subthreshold Operation of MOSFETs for Chaotic Boltzmann Machines2016

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, T. Kato, Q. Wang, H. Suzuki, H. Tamukoh, and T. Morie
    • 雑誌名

      Proc. 23rd Int. Conf. on Neural Information Processing (ICONIP2016)

      巻: 9947 ページ: 248-255

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46687-3_27

    • ISBN
      9783319466866, 9783319466873
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A CMOS Chaotic Boltzmann Machine Circuit and Three-neuron Network Operation2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, H. Tamukoh, H. Suzuki, and T. Morie
    • 学会等名
      Int. Joint Conf. on Neural Networks
    • 発表場所
      Anchorage, USA
    • 年月日
      2017-05-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カオスボルツマンマシンのアナログ集積回路実装2017

    • 著者名/発表者名
      山口正登志, 田向 権, 鈴木 秀幸, 森江 隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Analog CMOS VLSI Implementation of Chaotic Boltzmann Machines2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, H. Tamukoh, H. Suzuki, and T. Morie
    • 学会等名
      The 5th RIEC Int. Symp. on Brain Functions and Brain Computer
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A CMOS Unit Circuit Using Subthreshold Operation of MOSFETs for Chaotic Boltzmann Machines2016

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaguchi, T. Kato, Q. Wang, H. Suzuki, H. Tamukoh, and T. Morie
    • 学会等名
      Int. Conf. on Neural Information Processing
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analog VLSI Circuits and Devices for Neuro-Inspired Time-Domain2016

    • 著者名/発表者名
      T. Morie
    • 学会等名
      Int. Conf. on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hardware-oriented Algorithm for Chaotic Boltzmann Machines2016

    • 著者名/発表者名
      I. Kawashima, S. Uenohara, T. Kato, M. Yamaguchi, H. Suzuki, T. Morie, and H. Tamukoh
    • 学会等名
      Int. Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia
    • 発表場所
      Ayutthaya, Thailand
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カオスボルツマンマシンのディジタルハードウェア実装に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      川島 一朗, 上ノ原 誠二, 加藤 孝史, 山口 正登志, 鈴木 秀幸, 森江 隆, 田向 権
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Software Simulation of Chaotic Boltzmann Machines2015

    • 著者名/発表者名
      Q. Wang, T. Kato, H. Suzuki, H. Tamukoh, and T. Morie
    • 学会等名
      3rd Int. Symp. on Applied Engineering and Sciences (SAES2015)
    • 発表場所
      Selangor, Malaysia
    • 年月日
      2015-11-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カオスボルツマンマシンのCMOS回路化2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 孝史, 上ノ原 誠二, 鈴木 秀幸, 田向 権, 森江 隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 乱数生成不要なカオスボルツマンマシン回路2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 孝史, 森江 隆
    • 学会等名
      VDECデザイナーズフォーラム 2015
    • 発表場所
      山代温泉(石川県)
    • 年月日
      2015-08-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 九州工業大学 大学院生命体工学研究科 人間知能システム工学専攻 脳型集積システム研究室

    • URL

      http://www.brain.kyutech.ac.jp/~morie/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi