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2001 年度 実績報告書

酵素トランジスタに基づく集積化分子コンピューティングシステムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13780260
研究種目

奨励研究(A)

研究機関仙台電波工業高等専門学校

研究代表者

平塚 眞彦  仙台電波工業高等専門学校, 助手 (80331966)

キーワード分子コンピューティング / 分子コンピュータ / 分子デバイス / バイオコンピュータ / バイオチップ / バイオ素子 / 並列コンピューティング
研究概要

本研究では,無配線集積回路実現へ向け本研究代表者が提案する基本素子モデル「酵素トランジスタ(Enzyme Transistor)」に関する基礎研究を行うことを目的とする.1.集積回路工学(ハードウェア)および2.計算機科学(ソフトウェア)の両面から検討を行い,今年度は特に以下の点を明らかにした。
1.酵素トランジスタに基づく無配線集積回路の検討(1)(回路理論の観点)
本研究で提案する「酵素トランジスタ」と呼ばれる分子素子(人工触媒)モデルに基づく無配線集積回路が原理的に実現可能であることを計算機シミュレーションにより検証する.まず,はじめに,酵素トランジスタの微分方程式モデルを構成し,これを用いた計算機シミュレーションを通して,酵素トランジスタによる分子回路の動作の解析を行った.これにより,酵素トランジスタによる分子回路が,現在のVLSIと質的に同等の機能性(functionality)をまったく配線を用いずに実現可能であることが明らかになった.
2.反応拡散場を利用した並列コンピューティングの検討(計算機科学の観点)
1.と並行して,無配線集積回路によって実現される人工的な反応拡散場を利用した新しいコンピューティングならびに信号処理のモデルを提案する.まず,反応拡散場のパターン形成能力を利用した画像処理アルゴリズムおよび最適経路探索アルゴリズムを例題として取り上げ,これらの問題の並列解法の可能性を計算機シミュレーションにより明らかにした.

  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] M.Hiratsuka, T.Aoki, H.Morimitsu, T.Higuchi: "Implementation of reaction-diffusion cellular automata"IEEE Transactions on Circuits and Systems-I. Vol.49,No.1. 10-16 (2002)

  • [文献書誌] M.Hiratsuka, T.Aoki, T.Higuchi: "A model of reaction-diffusion cellular automata for massively parallel molecular computing"Proceedings of the 31st IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic. 247-252 (2001)

  • [文献書誌] H.Morimitsu, M.Hirateuka, T.Aoki, T.Higuchi: "Experimental observation of active wave propagation in reaction-diffusion cellular automata"Proceedings of 2001 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications. Vol.2. 517-520 (2001)

  • [文献書誌] M.Hiratsuka, H.Morimitsu, T.Aoki, T.Hiuchi: "Active wave propagation in one-dimensional reaction-diffusion cellular automata"第14回 回路とシステム(軽井沢)ワークショップ論文集. 447-452 (2001)

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公開日: 2003-04-03   更新日: 2016-04-21  

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