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インデックス生成関数の分解に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00086
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算機システム
研究機関明治大学

研究代表者

笹尾 勤  明治大学, 理工学部, 専任教授 (20112013)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード国際研究者交流 / 線形関数 / 関数分解 / ルータ / CAM(連想メモリ) / パターンマッチング / 書き換え可能回路 / 変数最小化 / 分類関数 / 不完全定義関数 / 国際研究者交流、米国 / CAM(連想メモリ) / モンテカルロ法 / インデックス生成関数 / CAM(連想メモリ) / 論理設計
研究成果の概要

インデックス生成関数は, 入力変数集合を分割することにより, 二つのインデックス生成関数に分解できる. この性質を利用し分解を繰り返すと, 任意のインデックス生成関数はインデックス生成関数のみで表現可能となる.本研究では, 入力数nが500程度までのインデックス関数を複数のインデックス生成関数に分解する能率の良いアルゴリズムを開発した.また、研究過程で、インデックス生成関数を線形関数と一般の関数に分解する能率の良い方法を開発した。インデックス生成関数に関する単行本を米国から出版した。インデックス生成関数を一般化した「分類関数」を開発した。分類関数は、機械学習やデータマイニングに有用である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インデックス生成関数は、連想メモリ(CAM)の機能を数学的に表現したものである。インデックス生成関数の能率の良い実現法を開発することにより、CAMの応用回路の大きさや消費電力を大幅に削減できるようになる。例えば、インターネットのルータやパターンマッチング回路である。本回路は、通常のメモリと若干の論理回路から実現できる。インデックス生成関数は、代数的な手法で実現可能であり、大規模回路にも適用できる。また、この手法は、インデックス生成関数を拡張した分類関数にも適用可能である。分類関数は、機械学習yやデータマイニングにも応用できるため、電池で動く小型製品に組み込み可能である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 26件、 招待講演 3件) 図書 (3件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Naval Postgraduate School(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Naval Postgraduate School(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Mathematical Institute of SASA(セルビア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Naval Postgraduate School(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Method to Detect Bit Flips in a Soft-Error Resilient TCAM2017

    • 著者名/発表者名
      Syafalni Infall、Sasao Tsutomu、Wen Xiaoqing
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems

      巻: 37-8 号: 6 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tcad.2017.2748019

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Fast Updatable Implementation of Index Generation Functions Using Multiple IGUs2017

    • 著者名/発表者名
      SASAO Tsutomu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E100.D 号: 8 ページ: 1574-1582

    • DOI

      10.1587/transinf.2016LOP0001

    • NAID

      130005876098

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Balanced Decision Tree Based Heuristic for Linear Decomposition of Index Generation Functions2017

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Nagayama, Tsutomu Sasao, Jon T. Butler
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E100.D 号: 8 ページ: 1583-1591

    • DOI

      10.1587/transinf.2016LOP0013

    • NAID

      130005876136

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Remarks on the design of first digital computer in Japan - Contributions of Yasuo Komamiya2019

    • 著者名/発表者名
      R.S. Stankovic, T. Sasao, J. T. Astola, and ,A. Yamada,
    • 学会等名
      International Conference on Computer Aided Systems Theory(EUROCAST-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On a minimization of variables to represent sparse multi-valued input decision functions2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      DATE-2019 Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Logic minimizers for partially defined functions2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, K. Matsuura, K. Kai, and Y. Iguchi,
    • 学会等名
      University Booth at Design, Automation and Test in Europe (DATE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On a minimization of variables to represent sparse multi-valued input decision functions2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Maximally asymmetric multiple-valued functions2019

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A dynamic programming based method for optimum linear decomposition of index generation functions2019

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao and J. T. Butler,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Realizing all index generation functions by the row-shift method2019

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enumerative analysis of asymmetric functions,2019

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao,
    • 学会等名
      Reed-Muller Workshop (RM-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thirty six years of EXOR logic synthesis: Memoir2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      Reed-Muller Workshop (RM-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An improved bound on the number of variables to represent index generation functions using linear decompositions2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis (IWLS-2019),
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On irreducible index generation functions2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, K. Matsuura and Y. Iguchi,
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis (IWLS-2019),
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On a memory-based realization of sparse multiple-valued functions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2018),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An exact method to enumerate decomposition charts for index generation functions2018

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2018),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An exact optimization method using ZDDs for linear decomposition of index generation function2018

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao and J. Butler
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2018),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A High-speed low-power deep neural network on an FPGA based on the nested RNS: Applied to an object detector2018

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara and T. Sasao
    • 学会等名
      International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of cyclic row-shift decompositions for index generation functions2018

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao
    • 学会等名
      Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies" (SASIMI 2018),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method to identify affine equivalence classes of logic functions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, K. Matsuura and Y. Iguchi
    • 学会等名
      Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies" (SASIMI 2018),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Netlist conversion from costumer logic interface format (CLIF) to Verilog for legacy circuits2018

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, K. Wakasugi, Y. Tongxin, T. Sasao and X. Wen,
    • 学会等名
      Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies" (SASIMI 2018),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A logic synthesis for multiple-output linear circuits2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao
    • 学会等名
      International Workshop on Logic & Synthesis (IWLS-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bit-flip errors detection using random partial don't-care keys for a soft-error-tolerant TCAM2018

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, T. Sasao, and X. Wen
    • 学会等名
      International Workshop on Logic & Synthesis (IWLS-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of cyclic row-shift decompositions for index generation functions2018

    • 著者名/発表者名
      J. T. Butler and T. Sasao
    • 学会等名
      The 21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method to identify affine equivalence classes of logic functions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao, K. Matsuura and Y. Iguchi
    • 学会等名
      The 21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Netlist conversion from costumer logic interface format (CLIF) to Verilog for legacy circuits2018

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, K. Wakasugi, Y. Tongxin, T. Sasao and X. Wen,
    • 学会等名
      The 21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Index generation functions: Minimization methods2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A random forest using a multi-valued decision diagram2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nakahara, A. Jinguji, S. Sato and T. Sasao,
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An exact optimization algorithm for linear decomposition of index generation functions2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nagayama, T. Sasao and J.T. Butler
    • 学会等名
      International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On affine equivalence of logic functions2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao and M. Maeta
    • 学会等名
      International Workshop on Logic and Synthesis
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probe location checker for IC physical verification2017

    • 著者名/発表者名
      I. Syafalni, K. Wakasugi, and T. Sasao,
    • 学会等名
      2017 IEEE TENCON
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Index Generation Functions2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Sasao
    • 総ページ数
      165
    • 出版者
      Morgan and Glaypool
    • ISBN
      9781681736754
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Further Improvements in the Boolean Domain2018

    • 著者名/発表者名
      Jon T. Butler and T. Sasao,
    • 総ページ数
      536
    • 出版者
      Cambridge Scholars Publishe
    • ISBN
      9781527503717
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Advance of Logic Synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sasao and J. T. Butler,
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783319672946
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Tsutomu Sasao

    • URL

      http://www.lsi-cad.com/sasao/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 笹尾勤

    • URL

      http://www.lsi-cad.com/sasao/index-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] LSI-CAD.COM

    • URL

      http://www.lsi-cad.com

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Welcome to LSI-CAD

    • URL

      http://www.lsi-cad.com

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] Content addressable memory, an index generator, and a registered information update method2018

    • 発明者名
      Tsutomu Sasao
    • 権利者名
      明治大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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