柔軟な構成変更が可能な機械学習専用VLSIの実装

• 研究課題/領域番号: 26330065
• 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
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 尾上 孝雄 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (60252590)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 機械学習 / VLSI / アーキテクチャ

研究成果の概要

本研究では、応用システム要求に応じて柔軟に構造を変更しつつ、高速な識別処理を実現する機械学習専用のハードウェアエンジンを実装した。サポートベクタマシンの識別能力を維持しつつ大幅な高速化が可能であるソフトカスケード処理を適用し、データの次元数、演算精度を変更することができる再構成可能アーキテクチャとして実装した。FPGAならびに45nmテクノロジで実装した結果、要求性能に応じた構成が採れることを確認するとともに、FPGA版175.7MHz動作にて、毎秒79VGAフレーム7HDフレームの処理能力を持ち、45nm版では、最大毎秒361VGAフレーム35HDフレームの処理が可能であることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Performance Evaluation of Software-based Error Detection Mechanisms for Supply Noise induced Timing Errors (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Masuda,T. Onoye,M. Hashimoto
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals 巻: E100-A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation of Viterbi Decoder toward GPU-Based SDR Receiver (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Tomita, Masahide Hatanaka, Takao Onoye
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E98.A 号: 11 ページ: 2246-2253
  • DOI: 10.1587/transfun.E98.A.2246
  • NAID: 130005105527
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partial Encryption Method That Enhances MP3 Security (2015)
  • 著者名/発表者名: Twe Ta Oo, Takao Onoye, Kilho Shin
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E98.A 号: 8 ページ: 1760-1768
  • DOI: 10.1587/transfun.E98.A.1760
  • NAID: 130005089905
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reliability-Configurable Mixed-Grained Reconfigurable Array Supporting C-based Design and Its Irradiation Testing (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Konoura,D. Alnajjar,Y. Mitsuyama,H. Shimada,K. Kobayashi,H. Kanbara,H. Ochi,T. Imagawa,K. Wakabayashi,M. Hashimoto,T. Onoye,H. Onodera
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Fundamentals 巻: E97-A ページ: 2518-2529
  • 査読あり
• [学会発表] System Design of Vision-based Framework for Senior Driver Assistance (2016)
  • 著者名/発表者名: Eric Aliwarga, Koichi Mitsunari, Jaehoon Yu, Takao Onoye, Toshitaka Azuma, Mitsuhiko Koga
  • 学会等名: The 20th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-24
  • 国際学会
• [学会発表] Vision-based Comprehensive Framework for Senior Driver Assistance (2016)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiko Koga, Takao Onoye, Jaehoon Yu, Toshitaka Azuma, Eric Aliwarga
  • 学会等名: 11th ITS European Congress
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会
• [学会発表] Implementation Technology of Media Processing Engines - Traditions and Trends (2016)
  • 著者名/発表者名: Takao Onoye
  • 学会等名: International Conference on Digital Arts, Media and Technology
  • 発表場所: Chiang Rai, Thailand
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Design of generic hardware for soft cascade-based linear SVM classification (2015)
  • 著者名/発表者名: Eric Aliwarga, Jaehoon Yu, Masahide Hatanaka, Takao Onoye
  • 学会等名: IEEE Int'l Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems
  • 発表場所: Nusa Dua, Indonesia
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] Progressive Audio Scrambling Via Complete Binary Tree's Traversal and Wavelet Transform (2014)
  • 著者名/発表者名: Twe Ta Oo, Takao Onoye
  • 学会等名: 2014 APSIPA ASC
  • 発表場所: Siem Reap, Cambodia
  • 年月日: 2014-12-09 – 2014-12-12
• [学会発表] ダイナミックスペクトルアクセスを用いたOFDM送受信機のGPU実装に関する一検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸佑, 畠中理英, 尾上孝雄
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [学会発表] Normalized channel features for accurate pedestrian detection (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Miyamoto, J. Yu, T. Onoye
  • 学会等名: 2014 Int'l Symp Communica, Ctrl, and Signal Processing
  • 発表場所: Athens, Greece
  • 年月日: 2014-05-21 – 2014-05-23