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2021 年度 実績報告書

HDLRuby: a new high productivity hardware description language targeting next generation edge computing architectures for IoT

研究課題

研究課題/領域番号 18K11284
研究機関有明工業高等専門学校

研究代表者

Gauthier Lovic  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (90535717)

研究分担者 石川 洋平  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (50435476)
白鳥 則郎  中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (60111316)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードHDL / Edge Computing / FPGA / Design Exploration / Simulation / Ruby Language
研究実績の概要

The goal of the research project was to design and promote HDLRuby, a new high productivity hardware description language targeting edge computing applications.
Toward that end, this language has been developed from a prototype to a full hardware design framework usable for designing digital circuits.
In details, We implemented several tools for processing HDLRuby descriptions including a compiler for generating synthesizable Verilog HDL and VHDL code and a hardware simulator. We also implemented a library of generic components including for instance generators for final state machines, decoders, and arbitrary functions, as well as extension for fixed point or linear algebra processing. These tools and the library have been validated with the design and implementation targeting IC or FPGA of several circuits, e.g., a processor or neural networks. The code of the HDLRuby framework is publicly available online as standard packages and as source code repository. The last year has been dedicated first to the increase of the performance of HDLRuby so that its compilation time becomes negligible compared to the whole synthesis time. Second, we deepened the evaluation of this framework by performing a design exploration of the implementation of a binarized neural network on various FPGA devices as well as its integration within a wireless environment.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 8件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the design exploration of a binarized neural network for FPGA using HDLRuby2022

    • 著者名/発表者名
      Lovic Gauthier, Yohei Ishikawa, Takuma Matsuno
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2022

      巻: 026 ページ: 143 - 150

    • DOI

      10.12792/iciae2022.026

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Visibility graph entropy based radiometric feature for physical layer identification2022

    • 著者名/発表者名
      Shuiguang Zeng, Yin Chen, Xufei Li, Jinxiao Zhu, Yulong Shen, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Ad Hoc Networks

      巻: 127 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.adhoc.2022.102780

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Secure and Energy-Efficient Precoding for MIMO Two-way Untrusted Relay Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Shuangrui Zhao, Jia Liu, Yulong Shen, Xiaohong Jiang, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Forensics and Security

      巻: 16 ページ: 3371 - 3386

    • DOI

      10.1109/TIFS.2021.3080088

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Learning algorithms for vector quantization using vertically partitioned data with IoT2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 26 ページ: 283 - 290

    • DOI

      10.1007/s10015-021-00683-1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Securely Distributed Computation with Divided Data for Particle Swarm Optimization2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2021

      巻: 28 ページ: 1-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Federated Learning with Divided Data for BP2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2021

      巻: 28 ページ: 94 - 99

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Study on Division Impossibility in the Lightweight N-party Secure Function Evaluation for Cloud-Edge Computing Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Taki, Shigeru Fujita, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Workshop on Informatics 2021

      巻: 28 ページ: 107 - 110

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] "Digital-Ji-in": A Framework for Sustainable Digital Identification Records Based on A Peer-to-peer Network2021

    • 著者名/発表者名
      ShigeruFujita,YutaroTaki,YotaroMiyanishi,TokuyasuKakuta,MasahiroHiji,KenjiSugawara,NorioShiratori,Cloud Moulin and Thierry Digel
    • 雑誌名

      The 2021 IEEE 24th International Conference on Computer Supported Cooperative Work in Design

      巻: 24 ページ: 1281-1286

    • DOI

      10.1109/CSCWD49262.2021.9437610

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 個人のサイバー空間利用情報の相続機構2022

    • 著者名/発表者名
      樋地正浩, 橋祐一, 菊池一彦, 藤田茂, 白鳥則郎
    • 学会等名
      2021 年度情報処理学 会東北支部研究会
  • [学会発表] HDLRubyを用いたFM音源の回路の実装、評価2021

    • 著者名/発表者名
      福永侑衣斗, ゴーチェ ロヴィック
    • 学会等名
      電子情報通信学会、回路とシステム研究会 (CAS)、信学技報
  • [学会発表] ニューラルネットワークとビットワイズニューラルネットワークによる敵対的生成ネットワークの構築2021

    • 著者名/発表者名
      松野匠真, ゴーチェ ロヴィック
    • 学会等名
      電子情報通信学会、回路とシステム研究会 (CAS)、信学技報
  • [学会発表] A Proposal of Enhanced JYAGUCHI Architecture for Secured Service Delivery in Cloud and Edge Computing Environment2021

    • 著者名/発表者名
      Bishnu Prasad Gautam,Amit Batajoo, Norio Shiratori
    • 学会等名
      情報処理学会 DPS 研究会報告
  • [学会発表] システムの持続可能化技術基盤と言語処理系の開発 ― 共生情報システム の実現へ向けて ―2021

    • 著者名/発表者名
      藤田茂, 滝雄太郎,白鳥則郎
    • 学会等名
      情報処理学会 DPS 研究会報告
  • [学会発表] 秘匿分解データによる BP 学習の一般化2021

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文,重井 徳貴, 宮島 廣美,白鳥 則郎
    • 学会等名
      第37回 ファジィ システム シンポジウム

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公開日: 2022-12-28  

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