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専用回路技術によるモデル予測制御の高速化

研究課題

研究課題/領域番号 23500061
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・ネットワーク
研究機関豊橋技術科学大学 (2012-2014)
沼津工業高等専門学校 (2011)

研究代表者

市川 周一  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70262855)

連携研究者 藤枝 直輝  豊橋技術科学大学, 工学系研究科, 助教 (30708425)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード制御論理 / ハードウェア特殊化 / 知的所有権保護 / セキュアプロセッサ / 制御回路 / FPGA / ハードウェア制御 / セキュリティ / 専用回路 / モデル予測制御 / 二次計画法 / ハードウェア
研究成果の概要

近年の制御技術の発達により制御性能は著しく改善されたが,必要な計算量も増大した.申請者は制御応用に専用回路技術を適用し,高性能な実時間制御を実現する研究を進めてきた.本研究ではモデル予測制御のハードウェア化を研究目標とした.演算回路の高速化については,ハードウェア特殊化した暗号回路,SHA-3ハッシュ回路の高速実装,鍵依存AES回路の消費電力評価,Modular乗算回路,BLAKE-256ハッシュ回路等を検討した.制御論理の知的所有権保護について企業から要望されたため,ハードウェア化による高秘匿性制御論理についても研究した.

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (31件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] An XOR-based Parameterization for Instruction Register Files2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujieda, Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: - 号: 5 ページ: 115-128

    • DOI

      10.1002/tee.22123

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 分布間距離を用いたBilateral Filterのパラメータ推定法の一考察2015

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希, 山田親稔, 荻野正, 市川周一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 135 号: 2 ページ: 87-92

    • DOI

      10.1541/ieejias.135.87

    • NAID

      130004876873

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 単一画像を用いた再構成型超解像合成手法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      佐渡山史矢, 山田親稔, 市川周一, 荻野正
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 135 号: 2 ページ: 81-86

    • DOI

      10.1541/ieejias.135.81

    • NAID

      130004876874

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 有限要素法によるポアソン方程式のGPU向きSpMV計算2015

    • 著者名/発表者名
      三浦 慎一郎,高橋 秀朗,角田 和彦,市川 周一,藤枝 直輝
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告

      巻: 2015-HPC-148(15) ページ: 1-7

    • NAID

      110009877724

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] MieruSysプロジェクト:複数のFPGAを用いた先進的な計算機システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      松田裕貴,小川愛理、味曽野智礼、藤枝直輝、市川周一、吉瀬謙二
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 CPSY/RECONF

      巻: 114(427) ページ: 211-216

    • NAID

      110009868169

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] PLC命令列のハードウェア化とOpaque Predicatesによる難読化の検討2015

    • 著者名/発表者名
      宇山和輝,藤枝直輝,市川周一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 CPSY/RECONF

      巻: 114(427) ページ: 221-226

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] S-Box Absorption Design for Key-SpeCific AES circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Matsuoka, Naoki Fujieda, Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Proc. International Conference of Global Network for Innovative Technology (IGNITE2014)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design Trade-offs in SHA-3 Multi-Message Hashing on FPGAs2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ayuzawa, Naoki Fujieda, Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Proc. IEEE TENCON 2014

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tencon.2014.7022311

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient Estimation Parameter Method of Bilateral Filter Using Distribution Distance2014

    • 著者名/発表者名
      Taiki Makishi, Shuichi Ichikawa, Tadashi Ogino, Chikatoshi Yamada
    • 雑誌名

      Proc. IEEE TENCON 2014

      巻: - ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tencon.2014.7022331

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Instruction Register Files for Embedded Software Obfuscation2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujieda, Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Conference on Computers and Their Applications (CATA-2014)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ソフトプロセッサ向けのSIMD整数演算ユニットの設計と実装2014

    • 著者名/発表者名
      藤枝直輝,宇山和輝,市川周一
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告

      巻: 2014-ARC-208(14) ページ: 1-4

    • NAID

      110009658694

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] An XOR-based approach to merging entries for instruction register files2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujieda, Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of First International Symposium on Computing and Networking (CANDAR 2013)

      巻: 1 ページ: 332-337

    • DOI

      10.1109/candar.2013.60

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on Optimal Parameter Estimation of Bilateral Filter Using Distribution Distance2013

    • 著者名/発表者名
      Taiki Makishi, Chikatoshi Yamada and Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Bulletin of Networking, Computing, Systems, and Software

      巻: 3 ページ: 42-43

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Single Frame Super Resolution using Reconstruction Method2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Sadoyama, Chikatoshi Yamada and Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Bulletin of Networking, Computing, Systems, and Software

      巻: 3 ページ: 44-45

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] FPGA Implementation of Metastability-Based True Random Number Generator2012

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hata, Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E95.D 号: 2 ページ: 426-436

    • DOI

      10.1587/transinf.E95.D.426

    • NAID

      10030610751

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AES暗号とCamellia暗号に対する暗号鍵を固定したハードウェア特殊化回路2011

    • 著者名/発表者名
      松岡俊佑, 日野善規, 市川周一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D

      巻: J94-D ページ: 1696-1700

    • NAID

      110008749965

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 命令拒否レジスタファイルを用いたソフトウェア改ざん攻撃への対策に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤清広, 藤枝直輝, 松岡俊佑, 市川周一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2015年総合大会
    • 発表場所
      立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Xeon Phi TM コプロセッサの予備的性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      藤江拓哉, 松岡俊佑, 藤枝直輝, 市川周一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2015年総合大会
    • 発表場所
      立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波を用いた位置測定システムの改良2015

    • 著者名/発表者名
      坂口雄輝, 松岡俊佑, 藤枝直輝, 市川周一, 川口秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2015年総合大会
    • 発表場所
      立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波測位システムにおける位置計算プログラムの改良2015

    • 著者名/発表者名
      篠原巧, 松岡俊佑, 藤枝直輝, 市川周一, 川口秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2015年総合大会
    • 発表場所
      立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波を用いたリアルタイム位置測位システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      松岡俊佑,藤枝直輝,市川周一,川口秀樹
    • 学会等名
      第23回MAGDAコンファレンス in 高松 (MAGDA 2014)
    • 発表場所
      サンポートホール高松
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PLC命令列のハードウェア変換と秘匿化手法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      宇山和輝,藤枝直輝,市川周一
    • 学会等名
      第6回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      時之栖(御殿場市)
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 行列積を計算するコプロセッサの試作2014

    • 著者名/発表者名
      石垣良樹,藤枝直輝,市川周一
    • 学会等名
      第6回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      時之栖(御殿場市)
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PLC命令列をC言語に変換するツールの検討と試作2014

    • 著者名/発表者名
      板垣佑哉,藤枝直輝,市川周一
    • 学会等名
      平成26年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学 御器所キャンパス
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 鍵スケジューラを省略したAES暗号回路のFPGAによる実装評価2014

    • 著者名/発表者名
      松岡俊佑,藤枝直輝,市川周一
    • 学会等名
      第13回情報科学技術フォーラム (FIT 2014)
    • 発表場所
      筑波大学 筑波キャンパス
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ノイズ推定法と分布間距離によるBilateral Filterの最適パラメータ推定の検討2014

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,荻野正,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      第13回情報科学技術フォーラム (FIT 2014)
    • 発表場所
      筑波大学 筑波キャンパス
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PLC命令列のハードウェア化における高秘匿化手法の検討2013

    • 著者名/発表者名
      宇山 和輝, 藤枝 直輝, 市川 周一
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SHA-3のパイプライン実装2013

    • 著者名/発表者名
      鮎澤 勇介, 藤枝 直輝, 市川 周一
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチコア並列計算機上のプロセス配置と実行時間モデル化2013

    • 著者名/発表者名
      堂田 貴裕, 市川 周一, 藤枝 直輝
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 命令レジスタファイルを用いた命令の秘匿化2013

    • 著者名/発表者名
      藤枝 直輝, 市川 周一
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 豊橋技術科学大学における研究活動について2013

    • 著者名/発表者名
      市川 周一
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 分布間距離を用いた Bilateral Filter のパラメータ推定法2013

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2013年ソサイエティ大会, A-4-6
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 重みの対称性と空間分解による適応的バイラテラルフィルタの高速化の検討2013

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム (FIT 2013), I-032
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Coarsely Integrated Operand Scanningアルゴリズムに基づくモンゴメリ乗算器の回路規模縮小手法の検討2013

    • 著者名/発表者名
      田村慧,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム (FIT 2013), C-016
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ハードウェア特殊化AES暗号回路のホワイトボックス実装に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      松岡俊佑,市川周一
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム (FIT 2013), C-014
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Reduction of Power Consumption in Key-specific AES circuits2012

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Matsuoka, Shuichi Ichikawa
    • 学会等名
      Third International Conference on Networking and Computing (ICNC 2012)
    • 発表場所
      Naha
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementation and Evaluation of Modular Multiplication Based on Coarsely Integrated Operand Scanning2012

    • 著者名/発表者名
      Satoru Tamura, Chikatoshi Yamada, Shuichi Ichikawa
    • 学会等名
      Third International Conference on Networking and Computing (ICNC 2012)
    • 発表場所
      Naha
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] POSIX スレッドによる並列化と実行時間モデル化2012

    • 著者名/発表者名
      堂田貴裕,市川周一
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会東海支部連合大会, A3-1
    • 発表場所
      豊橋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] SSE とアンローリングによる性能向上手法の予備評価2012

    • 著者名/発表者名
      宇山和輝,市川周一
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会東海支部連合大会, A3-2
    • 発表場所
      豊橋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ハードウェア特殊化AES暗号回路のFPGAへの実装と消費電力の測定2012

    • 著者名/発表者名
      松岡俊佑, 市川周一
    • 学会等名
      第11回情報科学技術フォーラム(FIT 2012), C-015
    • 発表場所
      東京都小金井市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Two Hardware Designs of BLAKE-256 Based on Final Round Tweak2011

    • 著者名/発表者名
      Muh Syafiq Irsyadi, Shuichi Ichikawa
    • 学会等名
      2011 IEEE Region 10 Conference (TENCON 2011)
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ソフトプロセッサ向けのSIMD整数演算ユニットの設計と実装

    • 著者名/発表者名
      藤枝直輝,宇山和輝,市川周一
    • 学会等名
      情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 耐タンパー性向上のための命令メモリ暗号化手法の評価

    • 著者名/発表者名
      田中佑,藤枝直輝,市川周一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2014年総合大会 D-6-7
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] セキュアハッシュ関数SHA-3のパイプライン回路実装と性能評価

    • 著者名/発表者名
      鮎澤勇介,藤枝直輝,市川周一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2014年総合大会 D-6-8
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] HPCプログラミング技法のための教育資料の開発

    • 著者名/発表者名
      宮城雄介,市川周一,藤枝直輝
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2014年総合大会 D-6-9
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ノイズ推定法と分布間距離によるバイラテラルフィルタのパラメータ抽出の検討

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      電気学会次世代産業システム研究会 IIS-14-012
    • 発表場所
      内閣府沖縄総合事務局会議室
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 分布間距離に基づいたバイラテラルフィルタのパラメータ推定法の一考察

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      電気学会次世代産業システム研究会 IIS-13
    • 発表場所
      国立沖縄工業高等専門学校
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 論文リスト

    • URL

      http://www.ccs.ee.tut.ac.jp/~ichikawa/research/papers.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 市川周一の研究関連情報

    • URL

      http://www.ccs.ee.tut.ac.jp/~ichikawa/research/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] Shuichi Ichikawa: Personal Page

    • URL

      http://www.ccs.ee.tut.ac.jp/~ichikawa/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://meta.tutkie.tut.ac.jp/~ichikawa/

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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