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生体情報処理の視点に基づいたエネルギー効率の高いしきい値回路の設計とその限界

研究課題

研究課題/領域番号 21700003
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 情報学基礎
研究機関東北大学

研究代表者

内沢 啓  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (90510248)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード情報基礎 / エネルギー効率化 / 回路計算量 / トレードオフ / 生体生命情報 / しきい値回路 / 剰余関数 / 神経回路網 / 脳
研究概要

本研究では,神経回路網のモデルとして「しきい値回路」に着目し,しきい値回路のパルス発生量の制限が,回路の計算能力にどのような影響を与えるかについて理論的解析を行った.その結果,主に以下に示す2つの成果を得た.1)剰余関数を計算するしきい値回路の素子数とパルス発生量の間に,トレードオフの関係があることを数学的に厳密に証明した;2)パルス発生量の小さいしきい値回路で計算できる関数は,必ず並列計算時間の小さいしきい値回路でも計算できることを明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Energy-Efficient Threshold Circuits Computing Mod Functions2011

    • 著者名/発表者名
      A.Suzuki, K.Uchizawa, X.Zhou
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17^<th> Computing : the Australasian Theory Symposium (CATS), CRIPT 119

      ページ: 105-110

    • NAID

      110008676159

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size-energy Tradeoffs of threshold circuits computing Mod functions2011

    • 著者名/発表者名
      K.Uchizawa, E.Takimoto, T.Nishizeki
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science Volume 412, issues 8-10

      ページ: 773-782

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size-energy tradsoffs of unate circuits computing symmetric Boolean functions2011

    • 著者名/発表者名
      Kei Uchizawa, Eiji Takimoto, Takao Nishizeki
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: Vol.412(8-10) ページ: 773-782

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy-Efficient Threshold Circuits Computing MOD Functions2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Suzuki, Kei Uchizawa, Xiao Zhou
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th Computing : the Australasian Theory Symposium (CATS), CRIPT

      巻: 119 ページ: 105-110

    • NAID

      110008676159

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size and energy of unate circuits computing symmetric Boolean functions2010

    • 著者名/発表者名
      Kei Uchizawa, Eiji Takimoto, Takao Nishizeki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th Japan-Korea Joint Workshop on Algorithms and Computation

      ページ: 10-17

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 剰余関数を計算するエネルギー複雑度の小さいしきい値回路2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木顕, 内沢啓, 周暁
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告,コンピュテーション

      巻: Vol.110, No.325 ページ: 7-14

    • NAID

      110008676159

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 対称関数を計算するユネイト回路のサイズとエネルギーのトレードオフ2010

    • 著者名/発表者名
      内沢啓, 瀧本英二, 西関隆夫
    • 雑誌名

      信学技報 109(391)

      ページ: 57-64

    • NAID

      110008004174

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Size and energy of threshold circuits computing Mod functions2009

    • 著者名/発表者名
      K.Uchizawa, E.Takimoto, T.Nishizeki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 34th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science, (MFCS) Springer LNCS 5734

      ページ: 724-735

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy complexity and depth of threshold circuits2009

    • 著者名/発表者名
      K.Uchizawa, E.Takimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory (FCT), Springer LNCS 5699

      ページ: 335-345

    • NAID

      110007227310

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size and Energy of Threshold Circuits Computing Mod Functions2009

    • 著者名/発表者名
      内沢啓, 瀧本英二, 西関隆夫
    • 雑誌名

      Proceedings of the 34th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science

      ページ: 724-735

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy Complexity and Depth of Threshold Circuits2009

    • 著者名/発表者名
      内沢啓, 西関隆夫, 瀧本英二
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory

      ページ: 335-345

    • NAID

      110007227310

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy and depth of threshold circuits

    • 著者名/発表者名
      K.Uchizawa, T Nishizeki, E.Takimoto
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science to appear

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多人数通信ゲームとしきい値回路の複雑度2011

    • 著者名/発表者名
      北原綾香, 内沢啓, 周暁
    • 学会等名
      第10回先端的ネットワーク&コンピューティングテクノロジーワークショップ/ITRC情報流通基盤分科会ワークショップ
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Energy and Fan-in of Threshold Circuits Computing Mod Functions2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木顕, 内沢啓, 周暁
    • 学会等名
      第10回先端的ネットワーク&コンピューティングテクノロジーワークショップ/ITRC情報流通基盤分科会ワークショップ
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 剰余関数を計算するエネルギー複雑度の小さいしきい値回路2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木顕, 内沢啓, 周暁
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      九州工業大学Kyutechプラザ
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Size and energy of unate circuits computing symmetric Boolean functions2010

    • 著者名/発表者名
      K.Uchizawa, E.Takimoto, T. Nishizeki
    • 学会等名
      Proceedings of the 13^<th> Japan-Korea Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC)
    • 発表場所
      金沢文化ホール
    • 年月日
      2010-06-23
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体情報処理の視点に基づいたエネルギー効率の高いしきい値回路の設計2010

    • 著者名/発表者名
      内沢啓
    • 学会等名
      情報数物研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-06-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体情報処理の視点に基づいたエネルギー効率の高いしきい値回路の設計2010

    • 著者名/発表者名
      内沢啓
    • 学会等名
      情報数物研究会
    • 発表場所
      東北大学大学院情報科学研究科
    • 年月日
      2010-06-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 対称関数を計算するユネイト回路のサイズとエネルギーのトレードオフ2010

    • 著者名/発表者名
      内沢啓, 瀧本英二, 西関隆夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ
    • 年月日
      2010-01-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Size-Energy Tradeoff of Unate Circuits Computing MOD Functions2009

    • 著者名/発表者名
      Kei Uchizawa
    • 学会等名
      National Tsing Hua Univ.-Tohoku Univ.Bilateral Workshop
    • 発表場所
      National Tsing Hua University(台湾)
    • 年月日
      2009-12-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] しきい値論理回路のエネルギー複雑度と段数について2009

    • 著者名/発表者名
      内沢啓, 西関隆夫, 瀧本英二
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-04-17
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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