デジタル演算回路による大規模シリコン神経ネットワーク

• 研究課題/領域番号: 25240045
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生命・健康・医療情報学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河野 崇 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90447350)
• 研究分担者: 藤田 昌宏 東京大学, 大規模集積システム設計教育研究センター, 教授 (70323524)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 36,790千円 (直接経費: 28,300千円、間接経費: 8,490千円); 2015年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円); 2014年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円); 2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: 脳型情報処理 / 神経模倣システム / 神経ネットワークモデル / シリコン神経ネットワーク

研究成果の概要

シリコン神経ネットワークは、神経細胞、シナプスのレベルで脳神経系を模倣した電子回路であり、脳型コンピュータの基盤技術の一つである。定性的神経モデリングの手法に基づくシリコンニューロンモデル及びシナプスモデルを用いた、従来は再現できなかった神経活動を再現できる大規模シリコン神経ネットワークの基盤技術構築のため、多様で複雑な神経活動を再現するシリコンニューロンライブラリ、スパイクタイミングに基づいた学習則回路及びシリコン神経ネットワークチップ間の接続技術の開発と大規模システムの設計技術についての検討を行った。

研究成果

• [雑誌論文] An FPGA-based cortical and thalamic silicon neuronal network (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Nanami and Takashi Kohno
  • 雑誌名: Journal of Robotics, Networking and Artificial Life 巻: 2 号: 4 ページ: 238-242
  • DOI: 10.2991/jrnal.2016.2.4.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simple cortical and thalamic neuron models for digital arithmetic circuit implementation (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Nanami and Takashi Kohno
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 未定
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] デジタル演算回路実装に適した大脳皮質及び視床の神経細胞モデル (2015)
  • 著者名/発表者名: 名波 拓哉, 河野 崇
  • 雑誌名: 生産研究 巻: 67 ページ: 297-300
  • NAID: 130005074274
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Associative Memory with Class I and II Izhikevich Model (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshika Osawa and Takashi Kohno
  • 雑誌名: Journal of Robotics, Networking and Artificial Life 巻: 4
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Silicon neuronal networks towards brain-morphic computers (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kohno, Jing Li, and Kazyuki Aihara
  • 雑誌名: IEICE NOLTA Journal 巻: 5 ページ: 379-390
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] An FPGA-based cortical and thalamic silicon neuronal network (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Nanami and Takashi Kohno
  • 学会等名: International Conference on Artificial Life and Robotics 2016
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
  • 年月日: 2016-01-29
  • 国際学会
• [学会発表] 高位合成による自動パイプライン化を利用したスパイキングニューラルネットワークシミュレーション高速化回路のFPGA実装 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川尾 太郎, 河野 崇, 藤田 昌宏
  • 学会等名: 第173回システムとLSIの設計技術研究発表会
  • 発表場所: 長崎県勤労福祉会館（長崎県）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] デジタル演算回路実装に適した神経細胞モデルの構築と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 名波 拓哉, 河野 崇
  • 学会等名: 「分岐理論の工学的応用研究」に関するワークショップ
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
  • 年月日: 2015-07-13
• [学会発表] FPGA スパイキング神経ネットワーク間のプロトコル (2015)
  • 著者名/発表者名: 權 泰五, 河野 崇
  • 学会等名: 「分岐理論の工学的応用研究」に関するワークショップ
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
  • 年月日: 2015-07-13
• [学会発表] Associative Memory with Class I and II Izhikevich Model (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshika Osawa and Takashi Kohno
  • 学会等名: International Conference on Artificial Life and Robotics
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] Hebbian Learning in FPGA Silicon Neuronal Network (2013)
  • 著者名/発表者名: Jing Li, Yuichi Katori, and Takashi Kohno
  • 学会等名: the 1st IEEE/IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2013
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2013-09-26 – 2013-09-27