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マルチ・メニーコア向け高並列組み込み制御システム設計・実装手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H02800
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ソフトウェア
研究機関名古屋大学

研究代表者

枝廣 正人  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (50578854)

研究分担者 道木 慎二  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10273260)
安積 卓也  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40582036)
中本 幸一  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (70382273)
研究協力者 本田 晋也  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード組込みシステム / 制御システム / マルチコア / 並列化 / シミュレーション / コンポーネントシステム
研究成果の概要

一つの半導体チップに複数のプロセッサを搭載するマルチ・メニーコアプロセッサ(以下,マルチコア)向け高並列組込み制御システム設計・実装手法の確立を目的とし,以下の4項目を実現した.(ア)高並列化を実現する制御アルゴリズムを確立,(イ)マルチコア活用を目指す制御設計とソフトウェア実装を統合するクロスレイヤ設計手法を確立し,車載制御を意識した実際の環境において実証,(ウ)モデルベース並列化における最大実行時間最小化手法を提案,(エ)PCを用いた組込み制御高速シミュレーション手法を提案.

研究成果の学術的意義や社会的意義

IoT社会においては高性能制御を機器に組み込むニーズが増大するが,機器内では電力制約によりプロセッサ動作周波数を上げることができず,マルチコアプロセッサによる高性能化に期待が高まっている.この実現には制御ソフトウェアの並列化が必須であるが,従来の制御アルゴリズムは並列化が困難であり,マルチコアを有効に利用することができなかった.本研究において実現した,制御アルゴリズム,制御-実装協調設計手法および設計自動化技術は,マルチコア向け組込み制御ソフトウェアの設計生産性向上を可能にする.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Model-Based Parallelizer for Embedded Control Systems on Single-ISA Heterogeneous Multicore2019

    • 著者名/発表者名
      Zhaoqian Zhong and Masato Edahiro
    • 雑誌名

      INTERNATIONAL JOURNAL OF COMPUTERS & TECHNOLOGY

      巻: 19 ページ: 7470-7484

    • DOI

      10.24297/ijct.v19i0.8123

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 組込み制御システムに対するマルチコア向けモデルレベル自動並列化手法2018

    • 著者名/発表者名
      鍾兆前,枝廣正人
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 59巻 ページ: 735-747

    • NAID

      170000149306

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] モータ制御系のマルチコア実装時における並列度向上に向けて遅延を導入した電流制御系の解析2019

    • 著者名/発表者名
      キムジンス,井上雅理,加藤聖也,黒柳彰宏,枝廣正人,道木慎二
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Model-Based Parallelizer for Embedded Control Systems on Single-ISA Heterogeneous Multicore Processors2018

    • 著者名/発表者名
      Zhaoqian Zhong and Masato Edahiro
    • 学会等名
      2018 International SoC Design Conference (ISOCC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A simulation environment of embedded control systems for multi- core processors2018

    • 著者名/発表者名
      Yukikazu Nakamoto, Daichi Minami, Shota Shiba, Yoshitaka Koga, Koji Fukuoka
    • 学会等名
      2018 IEEE Confs on Internet of Things, Green Computing and Communications, Cyber, Physical and Social Computing, Smart Data, Blockchain, Computer and Information Technology, Congress on Cybermatics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチコアプロセッサ上への実装時における並列度向上にむけたマルチレート電流制御系の解析2018

    • 著者名/発表者名
      井上雅理,加藤聖也,黒柳彰宏,枝廣正人,道木慎二
    • 学会等名
      平成30年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 組込みマルチコアシステムにおけるSimulinkモデルの最大実行時間を短縮する再割り当て手法2018

    • 著者名/発表者名
      小島流石、枝廣正人、安積卓也
    • 学会等名
      SWEST
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Remapping Method to Minimize Makespan of Simulink Model for Embedded Multi-core Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Sasuga Kojima, Masato Edahiro, and Takuya Azumi
    • 学会等名
      International Conference on Computers and Their Applications (CATA2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モデルベースによる並列化コード自動生成ツールをモータ制御に適用した際の有用性評価2018

    • 著者名/発表者名
      深谷周平(日立交通テクノロジー(株)),井上雅理,横山静香,竹松慎弥,鍾兆前,本田晋也,枝廣正人,道木慎二(名古屋大学),小島流石,安積卓也(大阪大学)
    • 学会等名
      平成30年度電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットによるモデル予測制御高速化2018

    • 著者名/発表者名
      竹松慎弥 , 嶋岡雅浩 , 道木慎二 , 枝廣正人
    • 学会等名
      情報処理学会組込みシステム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Yet Another Target Software Simulator2017

    • 著者名/発表者名
      Rui Shao and Yukikazu Nakamoto
    • 学会等名
      第79回情報処理学会全国大会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 永久磁石同期モータ電流制御系のための予測制御アルゴリズム並列化2017

    • 著者名/発表者名
      竹松慎弥,市村駿太郎,岩間拓也,嶋岡雅浩,道木慎二,枝廣正人
    • 学会等名
      第79回情報処理学会全国大会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] PMSM位置センサレス制御のための高周波重畳信号起因の拡張誘起電圧推定におけるパラメータ誤差の影響2017

    • 著者名/発表者名
      近藤翔太,道木慎二,冨田睦雄
    • 学会等名
      平成29年度電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山県富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Improving Core Allocation of Simulink Model for Embedded Multi-core Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Sasuga Kojima, Masato Edahiro, and Takuya Azumi
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Embedded and Real-Time Computing Systems and Applications (RTCSA 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distributed Graph Database as Base of Smart World Things2017

    • 著者名/発表者名
      Kosei Ueta, Yukikazu Nakamoto, Xiaoyong Xue, and Sena Murakami
    • 学会等名
      2017 IEEE Smart World Congress
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モデルベース開発におけるクロスレイヤ設計手法のマルチコア上モータ制御実装への適用2017

    • 著者名/発表者名
      竹松慎弥, 鍾兆前, 井上雅理, 横山静香(名大), 小島流石(阪大) , 近藤真己(NECソリューションイノベータ), 中本幸一(兵庫県立大), 安積卓也(阪大), 道木慎二, 本田晋也, 枝廣正人(名大)
    • 学会等名
      情報処理学会組込みシステムシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MBP(モデルベース並列化)を用いたクロスレイヤ設計2017

    • 著者名/発表者名
      枝廣正人
    • 学会等名
      組込みマルチコアサミット2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MBP: モデルベース並列化の実用化2017

    • 著者名/発表者名
      枝廣正人
    • 学会等名
      組込みマルチコアサミット2017West
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Extended Mapping Algorithm Based on Modularity from Synchronous Block Diagrams to AUTOSAR Runnables2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Hori and Takuya Azumi
    • 学会等名
      The 21st IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA2016)
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 永久磁石同期モータ電流制御系のための予測制御アルゴリズム並列化2016

    • 著者名/発表者名
      竹松 慎弥 , 道木 慎二 , 嶋岡 雅浩 , 枝廣 正人
    • 学会等名
      第41回情報処理学会組込みシステム研究会
    • 発表場所
      東京都港区
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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