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柔軟でロバストな高集積デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25420344
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 電子デバイス・電子機器
研究機関日本大学

研究代表者

佐伯 勝敏  日本大学, 理工学部, 教授 (60256807)

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 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードデバイス / ニューロンモデル / セルラーニューラルネットワーク / ロバスト / 集積回路 / VDEC / 低容量 / 実装 / VDEC / 試作
研究成果の概要

本研究は,現在のノイマン型コンピュータにはない,学習機能を有した情報処理システム,すなわち脳型情報処理システムを構築することを目指し,柔軟でロバストな高集積デバイスの開発を行うことを目的に研究を行った。その結果,高集積化を目指し,低容量であるニューロンモデルを実装し,回路面積を従来に比べ,1/30程度とした。また,寄生容量のみで動作するモデルを提案した。さらに,フィードバック制御機能を担う入力部を付加することで,ロバスト性の高いモデルを提案し,新たに提案したシナプス学習モデルと組み合わせることで,認識モデルを提案した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (28件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 高集積化のための細胞体モデルに対する検討2016

    • 著者名/発表者名
      奥山敦司,佐伯勝敏,関根好文
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 136 ページ: 16-21

    • NAID

      130005116464

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] STDP学習則を取り入れたパルス形ハードウェアモデル2014

    • 著者名/発表者名
      大瀧光彦,大和田賢,佐伯勝敏,関根好文
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 134 号: 10 ページ: 1485-1491

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.134.1485

    • NAID

      130004694088

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IC implementation of interstitial cell-based CPG model2014

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Saeki, Daisuke Nihei, Tatsuya Tatebe, Yoshifumi Sekine
    • 雑誌名

      An International Journal, Analog Integrated Circuits and Signal Processing

      巻: 81 号: 3 ページ: 551-559

    • DOI

      10.1007/s10470-014-0349-2

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] IC Implementation of Spike-timing-dependent Synaptic Plasticity Model Using Low Capacitance Value2014

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamashita, Katsutoshi Saeki, Yoshifumi Sekine
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Asia Pacific Conference Circuits and Systems

      巻: CD-ROM ページ: 221-224

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] メンフクロウに着目した2次元音源定位用パルス形ハードウェア下丘外側核モデル2014

    • 著者名/発表者名
      櫻井翼,中江佑太,佐伯勝敏,関根好文
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 134 号: 3 ページ: 369-373

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.134.369

    • NAID

      130003391731

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Interstitial Cell-based CPG Device Model Implemented using a 0.18m CMOS Process2013

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Saeki, Daisuke Nihei, Tatsuya Tatebe, Yoshifumi Sekine
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Analog VLSI Circuits

      巻: CD-ROM ページ: 80-85

    • 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 Cell Body Model Considering Total Ionizing Dose Effects2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okuyama, Katsutoshi Saeki, Yoshifumi Sekine
    • 雑誌名

      Proc. International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications

      巻: TB3-6 ページ: 232-235

    • 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 Firing Waveform Propagation of Neuron Based on Pulse-type Hardware Model2013

    • 著者名/発表者名
      Ken Ohwada, Katsutoshi Saeki, Yoshifumi Sekine
    • 雑誌名

      Proc. International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications

      巻: TF2-3 ページ: 725-728

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スパイクタイミングと発振周波数に依存した可逆シナプスモデルの構築に対する検討2016

    • 著者名/発表者名
      杉戸俊樹,山下大地,佐々木芳樹,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 連続スパイクの発振周波数に依存した可塑シナプスモデルを用いたパターン認識に対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      山下大地,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] STDP特性の電子回路モデル化に対する検討2015

    • 著者名/発表者名
      阿部水樹,中村麻衣,高藤美泉,齊藤健,佐伯勝敏,内木場文男,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大規模ANNのためのニューロモーフィックデバイスに対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      戸泉孝太,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] センサフィードバックを考慮したCPGモデルの歩行制御に対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      二瓶乃亮,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 圧力センサーを用いた腰関節を有する四足ロボットの歩行制御に対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      夏新宇,二瓶乃亮,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] パルス形ニューロデバイスの開発とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      佐伯勝敏
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シナプス結合荷重値を用いたCPGモデルの歩行制御に対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      二瓶乃亮,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大規模ANNのための細胞体モデルの低消費電力化に対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      戸泉孝太,二瓶乃亮,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] パターン認識のための振幅比較可能なハードウェアニューラルネットワークに対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      山口祥太,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      南草津
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ハードウェアCPGモデルの小面積化に対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      中野夏海,二瓶乃亮,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      南草津
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模ANN 構築に向けた細胞体モデルの実装面積に対する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      奥山敦司,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] パルス形ハードウェアITD検出モデルの多チャネル化に対する検討2015

    • 著者名/発表者名
      中江佑太,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 樹状突起の逆伝搬特性を考慮したパルス形ハードウェアニューラルネットワークに対する検討2015

    • 著者名/発表者名
      大和田賢,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続スパイクの発振周波数に依存した可塑シナプスモデル2014

    • 著者名/発表者名
      山下大地,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ハードウェアCPGモデルを用いたロボット制御回路の集積化に対する一検討2014

    • 著者名/発表者名
      二瓶乃亮,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      島根
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CPGモデルの歩行パターンばらつき検出回路に対する一検討2014

    • 著者名/発表者名
      夏新宇,二瓶乃亮,奥山敦司,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      島根
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ハードウェアモデルを用いたILD検出範囲に対する検討

    • 著者名/発表者名
      中江佑太,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 低用量を用いた発火タイミングに依存した可塑シナプスモデルの集積回路化

    • 著者名/発表者名
      山下大地,眞下祐一,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 低周波発振可能な低容量を用いた細胞体モデルに対する検討

    • 著者名/発表者名
      奥山敦司,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] パルス形ハードウェアニューロンモデルの等価回路に対する検討

    • 著者名/発表者名
      大場健太,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] パルス形ハードウェアモデルを用いたニューロン発火波形のSTDP特性に及ぼす影響に対する検討

    • 著者名/発表者名
      大和田賢,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 集積化したCPGモデルの四足歩行ロボット制御に対する検討

    • 著者名/発表者名
      二瓶乃亮,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] パターン認識のためのパルス形ハードウェアニューラルネットワークモデルに対する一検討

    • 著者名/発表者名
      眞下祐一,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 興奮・抑制性非同期パルス入力に対するハードウェアニューロンモデルの応答特性に対する検討

    • 著者名/発表者名
      中江佑太,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] STDP学習則を取り入れたパルス形ハードウェアモデル

    • 著者名/発表者名
      大瀧光彦,大和田賢,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模ANNのためのスパイクタイミングに依存した可塑シナプスモデルに対する検討

    • 著者名/発表者名
      山下大地,眞下祐一,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 集積化したCPGモデルのリズム歩行パターンに対する検討

    • 著者名/発表者名
      二瓶乃亮,建部達弥,佐伯勝敏,関根好文
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 佐伯研究室

    • URL

      http://chip.ecs.cst.nihon-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 佐伯研究室

    • URL

      http://chip.ecs.cst.nihon-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 負性抵抗回路および発振回路2015

    • 発明者名
      佐伯勝敏,奥山敦司
    • 権利者名
      佐伯勝敏,奥山敦司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 低周波発振回路2013

    • 発明者名
      佐伯勝敏
    • 権利者名
      佐伯勝敏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-12-05
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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