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FPGAの動的部分再構成機能を利用した組合せ問題に対する高速ハードウェア解法

研究課題

研究課題/領域番号 23500066
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
研究機関広島市立大学

研究代表者

若林 真一  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (50210860)

連携研究者 永山 忍  広島市立大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (10405491)
稲木 雅人  広島市立大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (50468302)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードFPGA / 動的部分再構成 / 組合せ最適化 / ネットワーク侵入検知 / パターンマッチング
研究概要

本研究では、部分再構成可能 FPGAを利用した組み合わせ最適化問題の解法について研究を行った。まず、大規模グラフに対する最大クリークを求めるハードウェア解法を提案した。提案解法は、部分グラフを複数生成することで、1つのFPGAで解を得ることができる。次に、充足可能性問題に対し、従来手法であるボトムアップ解法を基に、大きな論理式に対しても1つのFPGAで解が得られるように、FPGAの部分再構成機能を利用したハードウェア解法を提案した。最後に、任意の正規表現を扱うことができ、瞬時にパターン更新が可能であるという特長を保ちつつ、従来手法より回路面積を削減した正規表現マッチングハードウェアを提案した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] An Area Efficient Regular Expression Matching Engine Using Partial Reconfiguration for Quick Pattern Updating2014

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Wakaba, Shin'ichi Wakabayashi, Shinobu Nagayama, Masato Inagi
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on System LSI Design Methodology

      巻: Vol.13(印刷中)

    • NAID

      130004705281

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シストリックアルゴリズムと NFA に基づくパターン非依存正規表現マッチングハードウェア2013

    • 著者名/発表者名
      若葉陽一, 若林真一, 稲木雅人, 永山忍
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D

      巻: Vol.J96-D, No.10 ページ: 2139-2149

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Flexible and Compact Regular Expression Matching Engine Using Partial Reconfiguration for FPGA2013

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Wakaba
    • 学会等名
      EUROMICRO Conference on Digital System Design
    • 発表場所
      Hotel Santemar (Santander, Spain)
    • 年月日
      2013-09-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 高速なパターン更新のためのFPGAの部分再構成を利用したコンパクトな正規表現マッチングハードウェア2013

    • 著者名/発表者名
      若葉陽一
    • 学会等名
      第26回回路とシステムワークショップ
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(淡路市)
    • 年月日
      2013-07-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 高速なパターン更新のためのFPGAの部分再構成を利用したコンパクトな正規表現マッチングハードウェア2013

    • 著者名/発表者名
      若葉陽一
    • 学会等名
      第26回回路とシステムワークショップ
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(淡路市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大規模グラフの最大クリーク問題に対する部分再構成可能FPGAを用いたハードウェア解法2012

    • 著者名/発表者名
      三浦智香子
    • 学会等名
      電子情報通信学会リコンフィギャラブル研究会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2012-11-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 動的部分再構成可能FPGAを用いた最大クリーク問題のハードウェア解法2012

    • 著者名/発表者名
      三浦智香子
    • 学会等名
      IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      岡山県立大学(総社市)
    • 年月日
      2012-11-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Practical FPGA Implementation of Regular Expression Matching with Look-ahead Assertion2012

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Wakaba
    • 学会等名
      2012 Int. Conf. on Engineering of Reconfigurable Systems and Algorithms (ERSA2012)
    • 発表場所
      Monte Carlo Hotel (Las Vegas, USA)
    • 年月日
      2012-07-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Matching Method for Look-ahead Assertion on Pattern Independent Regular Expression Matching Engine2012

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Wakaba
    • 学会等名
      17th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies
    • 発表場所
      ビーコンプラザ(別府市)
    • 年月日
      2012-03-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] パターン非依存正規表現マッチングエンジンに対する先読み演算の実現2012

    • 著者名/発表者名
      若葉陽一
    • 学会等名
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • 発表場所
      ビーコンプラザ(別府市)
    • 年月日
      2012-03-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Practical FPGA Implementation of Regular Expression Matching with Look-ahead Assertion2012

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Wakaba
    • 学会等名
      Proc. the 2012 Int. Conf. on Engineering of Reconfigurable Systems and Algorithms (ERSA2012)
    • 発表場所
      Monte Carlo Hotel (Las Vegas, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的部分再構成可能FPGAを用いた最大クリーク問題のハードウェア解法2012

    • 著者名/発表者名
      三浦 智香子
    • 学会等名
      IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      岡山県立大学(総社市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模グラフの最大クリーク問題に対する部分再構成可能FPGAを用いたハードウェア解法2012

    • 著者名/発表者名
      三浦 智香子
    • 学会等名
      電子情報通信学会リコンフィギャラブル研究会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] パターン非依存正規表現マッチングエンジンに対する先読み演算の実現2012

    • 著者名/発表者名
      若葉陽一
    • 学会等名
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • 発表場所
      ビーコンプラザ(別府市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] A Matching Method for Look-ahead Assertion on Pattern Independent Regular Expression Matching Engine2012

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Wakaba
    • 学会等名
      17th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies
    • 発表場所
      ビーコンプラザ(別府市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ネットワーク侵入検知のためのパターン非依存NFA とシストリックアルゴリズムを組み合わせた正規表現マッチング2011

    • 著者名/発表者名
      永山忍
    • 学会等名
      第10回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      函館大学(函館市)
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] An Efficient Hardware Matching Engine for Regular Expression with Nested Kleene Operators2011

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Wakaba
    • 学会等名
      21st International Conference on Field Programmable Logic and Applications
    • 発表場所
      Porto Platanias (Chania, Greece)
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] An Efficient Hardware Matching Engine for Regular Expression with Nested Kleene Operaters2011

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Wakaba
    • 学会等名
      21st International Conference on Field Programmable Logic and Applications
    • 発表場所
      Porto Platanias (Chania, Greece)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ネットワーク侵入検知のためのパターン非依存NFA とシストリックアルゴリズムを組み合わせた正規表現マッチング2011

    • 著者名/発表者名
      永山忍
    • 学会等名
      第10回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      函館大学(函館市)
    • 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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