構造的脳型情報処理システ厶のためのスパイク駆動型位相振動子集積回

• 研究課題/領域番号: 23650118
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 森江 隆 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (20294530)
• 研究協力者: 松坂 建治 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 技術職員 ; 東原 敬 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 博士後期課程学生
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 電子デバイス・機器 / スパイク駆動 / 位相振動子 / 集積回路 / 脳型情報処理

研究概要

脳の情報処理様式をまねて,スパイクパルスの時間タイミングによって時間軸情報処理を実行するパルス結合位相振動子系をCMOS集積回路技術で設計・開発した.まず,2～4個の振動子の結合系を実現する集積回路を試作し,その測定により回路パラメータと結合振動子動作の関係を解析した.次に,画像処理用として30x30画素相当の900個の振動子を結合した系を実現する集積回路を設計・開発し,画像領域分割動作を確認した.さらに,集積回路製造で不可避的に生じる素子バラツキの影響を抑制するための回路構成法を考案した.

研究成果

• [雑誌論文] スパイクベース非線形演算のためのCMOS結合位相振動子回路 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東原敬,松坂建治,西広海,森江隆
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告(NLP) 巻: Vol.112,No. 389 ページ: 137-142
• [雑誌論文] FPGAにより制御される専用アナログチップを用いたスパイキングニューラルネットワークシステムの開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田道孝,Frank Maldonado H.,松尾貴之,田中秀樹,梁海超,松坂建治,森江隆,合原一幸
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告(NC) 巻: Vol.112, No.390 ページ: 181-186
• [雑誌論文] スパイクベース非線形演算のためのCMOS結合位相振動子回路 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東原 敬, 松坂 建治, 西 広海, 森江 隆
  • 雑誌名: 電子情報通信学会 技術研究報告 NLP 巻: 112(389) ページ: 137-142
• [雑誌論文] FPGAにより制御される専用アナログチップを用いたスパイキングニューラルネットワークシステムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田 道孝, Frank Maldonado H., 松尾 貴之, 田中 秀樹, 梁 海超, 松坂 建治, 森江 隆, 合原 一幸
  • 雑誌名: 電子情報通信学会 技術研究報告 NC 巻: 112(390) ページ: 181-186
• [雑誌論文] LSI実装に向けたパルス結合位相振動子系に基づくスパイクベース演算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松坂建治,田中秀樹,大久保悟,東原敬,森江隆
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 (NC) 巻: Vol.112, No.227 ページ: 127-132
  • NAID: 110009636975
• [雑誌論文] Analog CMOS Circuit Imple-mentation of a Pulse-coupled PhaseOscillator System and Observation ofSynchronization Phenomena, NonlinearTheory and lts Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuzaka, T. Tohara, K. Nakada, andT. Morie
  • 雑誌名: IEICE 巻: Vol.3, No.2 ページ: 180-190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analog CMOS circuit implementation of a pulse-coupled phase oscillator system and observation of synchronization phenomena (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuzaka, T. Tohara, K. Nakada, and T. Morie
  • 雑誌名: Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE 巻: 3 号: 2 ページ: 180-190
  • DOI: 10.1587/nolta.3.180
  • NAID: 130002139289
  • ISSN: 2185-4106
  • 査読あり
• [雑誌論文] LSI実装に向けたパルス結合位相振動子系に基づくスパイクベース演算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松坂 建治, 田中 秀樹, 大久保 悟, 東原 敬, 森江 隆
  • 雑誌名: 電子情報通信学会 技術研究報告 NC 巻: 112(227) ページ: 127-132
  • NAID: 110009636975
• [雑誌論文] Analog CMOS Circuit Implementation of a System of Pulse‐Coupled Oscillators for Spike-Based Computation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuzaka, K. Nakada, and T. Morie
  • 雑誌名: IEEE Int. Symp. on Circuits and Systems(ISCAS 2011) ページ: 2849-2852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analog CMOS Circuit Implementation of a System of Pulse-Coupled Oscillators for Spike-Based Computation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuzaka, K. Nakada, and T. Morie
  • 雑誌名: IEEE Int. Symp. on Circuits and Systems (ISCAS 2011) 巻: - ページ: 2849-2852
  • 査読あり
• [学会発表] 知的センシグデバイスデバイスのための脳型処理モデルを実現するアナログ・ディジタル融合LSI (2012)
  • 著者名/発表者名: 江隆,秦佑輔、西広海、松坂建治
  • 学会等名: 電気学会センサ・マイクロマシン部門大会,第29回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場(北九州)
  • 年月日: 2012-10-22
• [学会発表] 大局的画像領域分割のための領域ベース結合MRFモデルを実現するPWM方式画素回路アレイ (2012)
  • 著者名/発表者名: 西広海,秦佑輔,松坂建治,森江隆
  • 学会等名: LSIとシステムのワークシヨツプ
  • 発表場所: 北九州国際会議場(北九州)
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] A 656G0PS/W pixel processor array with time-domain nonlinear computation for image region Segmentation (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuzaka, H. Tanaka, S. Okubo, and T. Morie
  • 学会等名: IEEE 59th International Solid-State Circuit Conference (ISSCC2012) Student Research Preview
  • 発表場所: San Francisco, USA.
  • 年月日: 2012-02-19
• [学会発表] A 656GOPS/W pixel processor array with time-domain nonlinear computation for image region segmentation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Matsuzaka, Hideki Tanaka, Okubo Satoru, and Takashi Morie
  • 学会等名: IEEE 59th International Solid-State Circuit Conference (ISSCC2012) Student Research Preview
  • 発表場所: 米国，サンフランシスコ
• [学会発表] Analog CMOS Circuit Implementation of a Pulse-Coupled Phase Oscillator System (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuzaka, T. Tohara, K. Nakada, and T. Morie
  • 学会等名: 4th East-Asia Inter-University Workshop on Brain Engineering (EAW2011)
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2011-12-27
• [学会発表] パルス結合位相振動子系を実現するCMOS回路 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東原敬,松坂建治,中田一紀,森江隆
  • 学会等名: 電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 富山大学(富山)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] A CMOS Circuit Realizing Pulse-Coupled Phase Oscillator Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Tohara, K. Matsuzaka, K. Nakada, and T. Morie
  • 学会等名: 11th POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics
  • 発表場所: 韓国，ポハン
• [学会発表] Analog CMOS Circuit Implementation of a Pulse-Coupled Phase Oscillator System (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuzaka, T. Tohara, K. Nakada, and T. Morie
  • 学会等名: 4th East-Asia Inter-University Workshop on Brain Engineering (EAW2011)
  • 発表場所: 韓国，デジョン
• [学会発表] パルス結合位相振動子系を実現するCMOS回路 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東原 敬, 松坂 建治, 中田 一紀, 森江 隆
  • 学会等名: 電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 富山県
• [学会発表] 大局的画像領域分割のための領域ベース結合MRFモデルを実現するPWM方式画素回路アレイ
  • 著者名/発表者名: 西 広海, 秦 佑輔, 松坂 建治, 森江 隆
  • 学会等名: LSIとシステムのワークショップ
  • 発表場所: 北九州
• [学会発表] 知的センシグデバイスデバイスのための脳型処理モデルを実現するアナログ・ディジタル融合LSI
  • 著者名/発表者名: 森江 隆, 秦 佑輔 、西 広海 、松坂 建治
  • 学会等名: 電気学会 センサ・マイクロマシン部門大会, 第29回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 北九州
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.brain.kyutech.ac.jp7morie/
• [備考] 九州工業大学 大学院生命体工学研究科 脳情報専攻 脳型集積システム研究室
  • URL: http://www.brain.kyutech.ac.jp/~morie/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.brain.kyutech.ac.jp/~morie/