音声入力によるハードウェア設計の自動化と効率化

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14580396
• 研究機関: 大阪工業大学
• 研究代表者: 久津輪 敏郎 大阪工業大学, 工学部, 教授 (00079584)
• 研究分担者: 原嶋 勝美 大阪工業大学, 工学部, 助教授 (20238174)
• キーワード: 音声コミュニケーション / ハードウェア設計 / 設計自動化 / HDL記述 / FPGA設計 / 音声認識 / 音声入力 / 音声アプリケーションプログラム

研究概要

人間が機械に話しかけることで、自動的に物ができる。これは設計自動化の究極の形であり、人間の永遠の願望である。本研究ではそれを目指して、音声コミュニケーションを回路設計に導入し、回路設計を自動化しようとしている。先ず、音声の単語処理の認識に関する測定を行い、音声認識を利用したアルゴリズムを構築し、認識率の向上を試みた。次にハードウェア記述言語(HDL)に特化した認識特性を求めるため、簡易な音声認識コミュニケーションを利用したアプリケーションプログラムを開発し、HDLの記述を試みた。これは、音声認識のみで手動記述と同等もしくはそれ以上の結果が得られるかどうかの検討であり、双方の差を求めるため、HDLをブロック単位で構成し、各ブロックに対してパラメータを与え入力完成後に再合成するという手法を用いた。これにより、音声コミュニケーションと手動入力では、得失が異なることが示され、両者を併用することの優位性を示すことができた。さらにコミュニケーショーンに対する明確な定義を導入し、アプリケーションのアルゴリズムに組込むことで、HDL記述の高速化と正確化を図った。従来のHDL記述の規則は、もともと手動記述に適したものであるが、音声入力に適応させるために、それに適したコンピュータ主導の会話を成立させ、より高速でしかもHDL初心者でも設計しやすい手法を開発している。
現時点では、音声コミュニケーションによる方法は、比較的小規模のモジュールの作成に適しているといえる。したがって、これによって各種のモジュールを多数登録しておき、それを利用して大規模システムの開発に役立てるのがよいと思われる。そこで、FPGAを利用した比較的に大規模なシステムの構成法等についても研究した。

研究成果

• [文献書誌] T.Honda, H.Araki, K.Harashima, T.Kutsuwa: "Hardware Design System with the Voice Communication"ITC-CSCC 2002 Proceedings. Vol.1. 208-211 (2002)
• [文献書誌] H.Araki, K.Harashima, T.Kutsuwa: "A Design Technology for Re-configurable PMU and Software on FPGA"ITC-CSCC 2002 Proceedings. Vol.2. 936-939 (2002)
• [文献書誌] K.Harashima, Y.Minami, T.Kutsuwa: "Pipelined Scheduling for Dynamically Reconfigurable FPGAs"ITC-CSCC 2002 Proceedings. Vol.2. 1276-1279 (2002)
• [文献書誌] T.Kutsuwa, A.Honda, H.Araki, K.Harashima: "A Trial of Hardware Design by the Voice Communication by means of VHDL"ECWC-9 Proceedings. Posters SoftwareDesign. 5-8 (2002)
• [文献書誌] K.Harashima, Y.Ootaki, T.Kutsuwa: "Efficient Optimization of Wire Length and Area in Block Packing"ECWC-9 Proceedings. Posters SoftwareDesign. 9-12 (2002)
• [文献書誌] 田中, 本多, 荒木, 久津輪, 原嶋: "音声入力を利用したハードウェア設計"平成14年電気関係学会関西支部連合大会講演論文集. G247 (2002)