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Scaling up CNN computations for data-intensive scientific applications

研究課題

研究課題/領域番号 20K19823
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関神戸大学

研究代表者

HASCOET TRISTAN  神戸大学, 経営学研究科, 助教 (60848448)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードDeep Learning 4 science / Computational Efficiency / Computer Vision / ConvNets / Computation optimization / Deep Learning / Non-Convex Optimization / 計算の最適化
研究開始時の研究の概要

Recent advances in neural networks technologies are empowering new scientific discoveries in various fields from physics to biology. However, neural networks are difficult to build so that most of these advances have been done by big technological companies such as Google or Facebook. In order to make these advances accessible to academic and industrial actors in Japan, we will try to decrease the cost of building such neural networks.

研究成果の概要

この研究では、様々な科学的およびエンジニアリングの問題に対応するために新たなアルゴリズムを開発しました。
深層学習モデルの計算コストを改善する方法を考案しました。アルゴリズムの効果を示すために、神経科学、生物多様性監視、材料科学の分野を跨いだ幅広い科学的応用例でそれらをベンチマークしました。
計算効率の具体的な改善だけでなく、本研究では研究は、異分野間の協力と革新のための新たな道を開いています:イスラエルのスタートアップが視覚モデルのプロトタイプ開発に本研究の成果を使用し、パリ天文台とのパートナーシップで、水資源管理と持続可能性の理解を深めるための効率的な水文学的モデルを開発してきました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

深層学習は、現行の技術では手が届かないとされていた技術的な課題への解決策を開いてきましたが大量の計算力と高額なインフラが必要となるため、技術の開発と応用は大規模な技術機関内に大きく集中しています。したがって、計算効率を改善し、その応用の利益を広範囲の人々に広げることが必要となっています。本研究では、限定的な計算力で展開できる技術を開発し、その適用性を複数の実用的な科学的な応用例を通じて示しました。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] LERMA, Paris Observatory(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Convolutional Neural Networks Inference Memory Optimization with Receptive Field-Based Input Tiling2023

    • 著者名/発表者名
      Weihao Zhuang, Tristan Hascoet, Xunquan Chen, Ryoichi Takashima , Tetsuya Takiguchi , Yasuo Ariki
    • 雑誌名

      APSIPA Transactions on Signal and Information Processing

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1561/116.00000015

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimizing River Discharge Forecasts with Machine Learning for Japanese Public Dams Operation2023

    • 著者名/発表者名
      Tristan Hascoet, Keisuke Yoshimi, Rousslan Dossa, Tetsuya Takiguchi
    • 雑誌名

      国民経済雑誌

      巻: 227(2) ページ: 45-64

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical Flow Regularization of Implicit Neural Representations for Video Frame Interpolation2022

    • 著者名/発表者名
      Weihao Zhuang, Tristan Hascoet, Ryoichi Takashima, Tetsuya Takiguchi
    • 雑誌名

      Arxiv

      巻: 2206.10886v1 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Learn to See Faster: Pushing the Limits of High-Speed Camera with Deep Underexposed Image Denoising2022

    • 著者名/発表者名
      Weihao Zhuang, Tristan Hascoet, Ryoichi Takashima, Tetsuya Takiguchi
    • 雑誌名

      Arxiv

      巻: 2211.16034v1 ページ: 1-20

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reversible designs for extreme memory cost reduction of CNN training2022

    • 著者名/発表者名
      Tristan Hascoet , Quentin Febvre , Weihao Zhuang , Yasuo Ariki,Tetsuya Takiguchi
    • 雑誌名

      EURASIP Journal on Image and Video Processing

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Levee protected area detection for improved flood risk assessment in global hydrology models2022

    • 著者名/発表者名
      Masato Ikegawa, Tristan Hascoet, Victor Pellet, Xudong Zhou, Tetsuya Takiguchi, Dai Yamazaki
    • 学会等名
      NeurIPS 2022 Workshop on Tackling Climate Change with Machine Learning
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning evapotranspiration dataset corrections from water cycle closure supervision2022

    • 著者名/発表者名
      Tristan Hascoet, Victor Pellet, Filipe Aires
    • 学会等名
      NeurIPS 2022 Workshop on Tackling Climate Change with Machine Learning
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimizing Japanese dam reservoir inflow forecast for efficient operation2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshimi, Tristan Hascoet, Rousslan Dossa, Tetsuya Takiguchi, Satoru Oishi
    • 学会等名
      NeurIPS 2022 Workshop on Tackling Climate Change with Machine Learning
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FasterRCNN Monitoring of Road Damages: Competition and Deployment2020

    • 著者名/発表者名
      Tristan Hascoet; Yihao Zhang; Andreas Persch; Ryoichi Takashima; Tetsuya Takiguchi; Yasuo Ariki
    • 学会等名
      IEEE Big Data Cup Challenge 20201
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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