• 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

回路化の際に生じる制約を積極活用するニューラルネットワークの高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 17K20010
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 人間情報学およびその関連分野
研究機関九州工業大学

研究代表者

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 鈴木 章央  
堀 三晟  
プラマンタ ディンダ  
ヨンジェ ヨー  
フエンフシン ニンナート  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードニューラルネットワーク / 演算誤差 / ディジタルハードウェア / FPGA
研究成果の概要

回路化の際に生じる演算誤差を乱数として活用することでのRBMの学習や,乱数の代わりとなる単純なルールでのDropout実装により,MLP,CNN,LSTMといった様々なニューラルネットワークの学習が可能であることを見いだした.これにより,乱数生成器のために必要であった回路規模の削減などが可能となり,ニューラルネットワークをハードウェア実装した際の高性能化が期待できることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

深層学習が大きな注目を集めるにつれて,多数の回路研究者が深層学習のアクセラレータ開発へと集結している.しかし,ニューラルネットワークの理論やアルゴリズムにまで踏み込んだ回路実装に関する研究領域は未開拓で,特に消費電力や排熱が重要となる組込み化はこれからの領域である.本研究成果により,乱数生成に係わる一部分ではあるが,ニューラルネットワークを理論面から軽量化することに成功し,回路化への道筋を付けることができた.本成果により,我が国が得意とする組込みシステムや自動車・ロボット分野への深層学習応用について大きな貢献が期待できる.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] カタルーニャ工科大学(スペイン)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Shared Synapse Architecture for Efficient FPGA Implementation of Autoencoders2018

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

      PLoA ONE

      巻: 13 号: 3 ページ: e0194049-e0194049

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0194049

    • NAID

      120007035848

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alternative Dropout for Hardware Implementation in Recurrent Neural Networks,2018

    • 著者名/発表者名
      Yoeng Jye Yeoh, Hakaru Tamukoh
    • 雑誌名

      Proc. of 2018 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia (SISA2018)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reverse Reconstruction of Anomaly Input Using Autoencoders2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Suzuki, Hakaru Tamukoh
    • 雑誌名

      Proc. of 2018 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS2018)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchronization of Pulse-Coupled Phase Oscillators over Multi-FPGA Communication Links2017

    • 著者名/発表者名
      Dinda Pramanta, Takashi Morie, Hakaru Tamukoh
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networking and Artificial Life

      巻: 4 ページ: 91-96

    • NAID

      120007035858

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Hardware-Oriented Dropout Algorithm for Efficient FPGA Implementation2017

    • 著者名/発表者名
      Yeoh Yoeng Jye、Morie Takashi、Tamukoh Hakaru
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10639 ページ: 821-829

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70136-3_87

    • ISBN
      9783319701356, 9783319701363
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Implementation of a Spiking Neural Network Using Digital Spiking Silicon Neuron Model on a SIMD Processor2017

    • 著者名/発表者名
      Sansei Hori, Mireya Zapata, Jordi Madrenas, Takashi Morie and Hakaru Tamukoh
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10613 ページ: 437-438

    • 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] ニューラルネットワークのハードウェア実装に向けた乱数生成手法の提案と検証2019

    • 著者名/発表者名
      堀 三晟,田向 権
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマートインフォメディアシステム研究会(SIS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Alternative Dropout for Hardware Implementation in Recurrent Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Yoeng Jye Yeoh, Hakaru Tamukoh
    • 学会等名
      2018 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia (SISA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reverse Reconstruction of Anomaly Input Using Autoencoders2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Suzuki, Hakaru Tamukoh
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速化・省電力化が期待されるロボットの知的処理2018

    • 著者名/発表者名
      田向 権,西田 健,石田 裕太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会リコンフィギャラブルシステム研究会(RECONF)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速化・省電力化が期待されるロボットの知的処理2018

    • 著者名/発表者名
      田向 権,西田 健,石田裕太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会リコンフィギャラブルシステム研究会(RECONF)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 乱数生成器不要の簡略型Dropoutアルゴリズム2017

    • 著者名/発表者名
      ヨー ヨン ジェ,森江 隆,田向 権
    • 学会等名
      第27回日本神経回路学会全国大会(JNNS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] An Implementation of a Spiking Neural Network Using Digital Spiking Silicon Neuron Model on a SIMD Processor,2017

    • 著者名/発表者名
      Sansei Hori, Mireya Zapata, Jordi Madrenas, Takashi Morie and Hakaru Tamukoh
    • 学会等名
      26th International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Hardware Oriented Dropout Algorithm for Efficient FPGA Implementation2017

    • 著者名/発表者名
      Yoeng Jye Yeoh, Takashi Morie and Hakaru Tamukoh
    • 学会等名
      24th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サービスロボットのための ソフトコンピューティングと hw/sw複合体2017

    • 著者名/発表者名
      田向 権
    • 学会等名
      第30回回路とシステムのワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サービスロボットのための知的処理と組込指向ニューラルネットワーク2017

    • 著者名/発表者名
      田向 権
    • 学会等名
      DAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 九州工業大学 田向研究室

    • URL

      https://www.brain.kyutech.ac.jp/~tamukoh/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 田向研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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