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2006 年度 実績報告書

VLSI技術を活用した学習論的手法によるネットワークの安全性向上と電力削減

研究課題

研究課題/領域番号 18500048
研究種目

基盤研究(C)

研究機関電気通信大学

研究代表者

阿部 公輝  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (00017443)

キーワードネットワーク / セキュリティ / 電力低減 / 機械学習 / VLSI技術 / 組込み機器 / 最適化 / 高信頼性
研究概要

本年度は、ネットワークとその構成要素の安全性と高速低電力性とを向上する上で、機械学習が有効なアプローチであること、および、VLSI技術が活用できることについて、多様な側面から研究した。また、組み込みネットワーク機器のコスト低減、P2Pやマルチキャストなど新しいネットワークアーキテクチャの最適化や信頼性向上について研究した。研究成果に基づく有用な発明を特許出願により開示した。
1.学習論的手法によるネットワークフロー予測と高速低消費電力処理
(1)ニューラルネットワークモデルによりネットワークフローが予測可能であることを実証した。(2)学習論的アプローチがネットワーク機器の電力低減に有効な例として、フロー予測に基づき、無線ネットワークの消費電力が低減できることを示した。(3)パーセプトロンを用いた新しい分岐予測手法を提案した。本手法は無駄なサイクルを削減できるので、セキュリティ処理やマルチメディアデータ処理を含む各種の処理において高速低消費電力実装に役立つ。
2.VLSI技術の活用によるネットワークの安全性向上とネットワーク処理の電力低減
(1)真の乱数生成回路を処理回路と同じチップ上に実装するための新しい知見を実験により得た。たとえば、乱数マスクが暗号回路の攻撃耐性を高めることが知られており、この知見は安全なネットワーク処理を実現するために有用である。(2)セキュリティ処理で有用な数百桁から数千万桁の数の演算の高速低消費電力VLSI実装を行なった。(3)マルチメディアデータ処理で有用なウェーブレット変換の低電力VLSIアーキテクチャを提案し評価した。
3.組込みネットワーク機器の低電力化、P2Pネットワークの処理最適化、高信頼性マルチキャスト
(1)インターネット通信機能が組み込まれる機器の低電力性を向上させるため、プロトコルの低コスト実装を行なった。(2)P2Pネットワークの各ノードに、ノードの性能に応じた処理を課すことにより、ネットワーク全体の性能コスト比を最適化する手法を提案し評価した。(3)インターネットを介した安全かつ低コストのコンテンツ配信に有効なマルチキャストの信頼性向上と輻輳制御について研究を行ない、成果をあげた。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (13件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] FPGAによる真の乱数の生成2007

    • 著者名/発表者名
      渡部 信吾, 阿部 公輝
    • 雑誌名

      2007年暗号と情報セキュリティシンポジウム概要集

      ページ: 204

  • [雑誌論文] Path Traced Perceptron Branch Predictor Using Local History for Weight Selection2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ninomiya, K.Abe
    • 雑誌名

      The 2nd JILP Championship Branch Prediction Competition (CBP-2) in conjunction with The 39th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture,Orland,Florida

      ページ: 11-16

  • [雑誌論文] 低コストTCP/IPプロトコルスタックの設計実装と性能評価2006

    • 著者名/発表者名
      塩津 晃明, 阿部 公輝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告(情報ネットワーク研究会) <IN2006> 〔98〕

      ページ: 55-60

  • [雑誌論文] An Efficient 2-D DWT Architecture with Reduced Memory Accesses for Low Energy Consumption2006

    • 著者名/発表者名
      N.Ishihara, K.Abe
    • 雑誌名

      Proc.The 4th IASTED International Conference on Circuits, Signals, and Systems, San Francisco

      ページ: 273-278

  • [雑誌論文] VLSI Design of Iterative Karatsuba Multiplier and Its Evaluation2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yazaki, K.Abe
    • 雑誌名

      Proc.The 4th IASTED International Conference on Circuits, Signals, and Systems, San Francisco

      ページ: 313-318

  • [雑誌論文] Packet Inter-Arrival Time Estimation Using Neural Network Models2006

    • 著者名/発表者名
      T.Phit, K.Abe
    • 雑誌名

      インターネットコンファレンス2006論文集

      ページ: 51-57

  • [雑誌論文] 暗号回路への電力差分解析攻撃に対するアルゴリズムレベルでの耐性評価2006

    • 著者名/発表者名
      佐々木 明彦, 阿部 公輝
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) <126> 〔10〕

      ページ: 1221-1228

  • [雑誌論文] 衝突確率の予測に基づく無線ネットワークの消費電力低減2006

    • 著者名/発表者名
      林 文梁, 阿部 公輝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告(無線通信システム研究会) <RCS2006> 〔122〕

      ページ: 103-108

  • [雑誌論文] 実行パスとローカル履歴を重み選択に利用したパーセプトロン分岐予測器2006

    • 著者名/発表者名
      二ノ宮 康之, 阿部 公輝
    • 雑誌名

      並列/分散/協調処理に関する『高知』サマー・ワークショップ(SWoPP高知2006)

      ページ: 31-36

  • [雑誌論文] A Resource Donation based Approach to Load Balancing of Peer-to-Peer Overlay Networksents2006

    • 著者名/発表者名
      C.Ratnayake, K.Abe
    • 雑誌名

      Proc.the 2nd IEE International Conference on Intelligent Environments, Athens <2>

      ページ: 185-191

  • [雑誌論文] A Rate-based Congestion Control Scheme for Reliable Multicast Achieving TCP Fairness2006

    • 著者名/発表者名
      L.T.N.Anh, K.Abe
    • 雑誌名

      マルチメディア、分散、協調とモバイルシンポジウム(DICOMO2006)

      ページ: 369-372

  • [雑誌論文] VPNソフトウェアの性能評価2006

    • 著者名/発表者名
      久保寺 祐一, 阿部 公輝
    • 雑誌名

      マルチメディア、分散、協調とモバイルシンポジウム(DICOMO2006)

      ページ: 469-472

  • [雑誌論文] パーセプトロン分岐予測器への冗長入力付加の効果とその最適化2006

    • 著者名/発表者名
      澁川 誠, 二ノ宮 康之, 阿部 公輝, 小林 聡
    • 雑誌名

      SACSIS 2006 -先進的計算基盤システムシンポジウム

      ページ: 307-314

  • [産業財産権] 乱数発生器及び乱数発生器の作成方法2007

    • 発明者名
      渡部 信吾, 阿部 公輝
    • 権利者名
      電気通信大学
    • 産業財産権番号
      特願2007-011347
    • 出願年月日
      2007-01-22
  • [産業財産権] ウェーブレット変換装置2006

    • 発明者名
      石原 希実, 阿部 公輝
    • 権利者名
      電気通信大学
    • 産業財産権番号
      特願2006-257671
    • 出願年月日
      2006-09-22
  • [産業財産権] 無線通信装置、無線通信方法、及び、無線通信プログラム2006

    • 発明者名
      林 文梁, 阿部 公輝
    • 権利者名
      電気通信大学
    • 産業財産権番号
      特願2006-236990
    • 出願年月日
      2006-08-31
  • [産業財産権] 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体2006

    • 発明者名
      二ノ宮 康之, 阿部 公輝
    • 権利者名
      電気通信大学
    • 産業財産権番号
      特願2006-203106
    • 出願年月日
      2006-07-26

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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