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将来の計算機構としての可逆コンピューティングとその体系化

研究課題

研究課題/領域番号 24500017
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 情報学基礎
研究機関広島大学

研究代表者

森田 憲一  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (00093469)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード可逆計算機構 / 可逆論理素子 / 可逆論理回路 / 可逆チューリング機械 / 可逆順序機械 / 可逆セルオートマトン / 物理的可逆性
研究成果の概要

可逆コンピューティングは物理的可逆性と密接に関係した計算モデルであり、量子コンピューティングとともに微視的な物理的性質を演算に利用する将来の計算機構の開発の鍵となる。本研究では、可逆的な物理モデル、可逆論理素子と論理回路、可逆計算機システムなど、いくつかのレベルの可逆計算の諸モデルの特性を解明するとともに、それらの関係を明らかにし、理論全体を体系化した。特に、2状態可逆論理素子、可逆チューリング機械、可逆セルオートマトンなどの計算能力を研究し、いずれの場合も非常に単純なモデルでも万能性を有する(汎用計算システムを構成し得る)ことを示した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち謝辞記載あり 4件、 査読あり 7件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (7件)

  • [雑誌論文] General design of reversible sequential machines based on reversible logic elements2015

    • 著者名/発表者名
      M.-X. Tang, J. Lee, K. Morita
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 568 ページ: 19-27

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2014.11.032

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universal reversible Turing machines with a small number of tape symbols2015

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 雑誌名

      Fundamenta Informaticae

      巻: 138 号: 1-2 ページ: 17-29

    • DOI

      10.3233/fi-2015-1195

    • 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] Reversibility in space-bounded computation2014

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 雑誌名

      Int. J. of General Systems

      巻: 43 号: 7 ページ: 697-712

    • DOI

      10.1080/03081079.2014.920998

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Compact realization of reversible Turing machines by 2-state reversible logic elements2014

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, R. Suyama
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8553 ページ: 280-292

    • DOI

      10.1007/978-3-319-08123-6_23

    • ISBN
      9783319081229, 9783319081236
    • 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] How can we construct reversible machines out of reversible logic element with memory?2014

    • 著者名/発表者名
      K. Morita, T. Ogiro
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8808 ページ: 352-366

    • DOI

      10.1007/978-3-319-13350-8_26

    • ISBN
      9783319133492, 9783319133508
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Universality problems on reversible logic elements with 1-bit memory2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Mukai, T. Ogiro, K. Morita
    • 雑誌名

      International Journal of Unconventional Computing

      巻: 10

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible logic elements with memory and their universality2013

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 雑誌名

      Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science

      巻: 128 ページ: 3-14

    • DOI

      10.4204/eptcs.128.3

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Brownian circuits: fundamentals2013

    • 著者名/発表者名
      F. Peper, J. Lee, J. Carmona, J. Cortadella, K. Morita
    • 雑誌名

      ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1145/2422094.2422097

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A deterministic two-way multi-head finite automaton can be converted into a reversible one with the same number of heads2013

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 7581 ページ: 29-43

    • DOI

      10.1007/978-3-642-36315-3_3

    • ISBN
      9783642363146, 9783642363153
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of 1-tape 2-symbol reversible Turing machines based on reversible logic elements2012

    • 著者名/発表者名
      J. Lee, R.L. Yang, K. Morita
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 460 ページ: 78-88

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2012.07.027

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Reversible Turing machines with a small number of states2014

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 学会等名
      6th Workshop on Non-Classical Models of Automata and Applications
    • 発表場所
      University of Kassel (Germany)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Language recognition by reversible partitioned cellular automata2014

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 学会等名
      20th Int. Workshop on Cellular Automata and Discrete Complex Systems
    • 発表場所
      イーグレひめじ(姫路市)
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Reversible logic elements with memory and their universality2013

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 学会等名
      6th Conference on Machines, Computations and Universality
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reversible multi-head finite automata and space-bounded Turing machines2013

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会「理論計算機科学の新展開」
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Universality of one-dimensional reversible and number-conserving cellular automata2012

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 学会等名
      18th International Workshop on Cellular Automata and Discrete Complex Systems
    • 発表場所
      La Marana (France)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Reversible computing systems, logic circuits, and cellular automata2012

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 学会等名
      3rd International Conference on Networking and Computing
    • 発表場所
      那覇
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Automata, Universality, Computation (ed. A. Adamatzky) (Chapter 6: Constructing reversible Turing machines by reversible logic element with memory, DOI: 10.1007/978-3-319-09039-9_6)2015

    • 著者名/発表者名
      K. Morita
    • 総ページ数
      418
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Handbook of Natural Computing (“Reversible cellular automata” by K. Morita, pp.232-257 を執筆)2012

    • 著者名/発表者名
      G. Rozenberg, T. Baeck, J.N. Kok (eds.)
    • 総ページ数
      2100
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] Language recognition by reversible CA:

    • URL

      http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/00036074

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Reversible Turing machines with a few states:

    • URL

      http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/00036075

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Realization of reversible Turing machines:

    • URL

      http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/00036076

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Small universal reversible Turing machines:

    • URL

      http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/00036736

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 1. A two-way multi-head finite automaton

    • URL

      http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/00033875

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 2. Universality of reversible cellular automata

    • URL

      http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/00033876

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 3. Reversible computing systems

    • URL

      http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/00033877

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2023-03-16  

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