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2009 年度 実績報告書

同時摂動を用いた学習機能をもつニューラルネットワークのハードウェア実現

研究課題

研究課題/領域番号 19500198
研究機関関西大学

研究代表者

前田 裕  関西大学, システム理工学部, 教授 (60209393)

キーワードニューラルネットワーク / 同時摂動最適化法 / ハードウェア実現 / FPGA / 学習機能 / サポートベクターマシン / FPAA / パルスニューロン
研究概要

同時摂動最適化法を用いた、学習機能を有するニューラルネットワークのハードウェア化を目指して、Field Programmable Analog Array(FPAA)上への実装の観点から設計を行った。アナログ回路設計支援ツールを用いて、同時摂動を用いた学習機能を持つパルスニューラルネットワークシステムの設計を完成し、シミュレーションによる動作確認を行った。さらに、FPAAへの実装を行い学習機能を有するニューラルネットワークシステムを試作と動作確認を行った。
●アナログ回路設計支援ツールを用いたPulse Coupled Oscillator(PCO)の基本設計。
アナログ回路、FPAAへの実装を前提に、所望のパルス周期を学習するPCOの設計を行った。同時に、複数の周期を学習することができることに配慮した基本設計を行った。
●シミュレーションによる動作確認。
上記設計内容について、シミュレーションにより、学習などの機能も含めて、その動作確認を行った。
●FPAAへの実装と結果の検証。
FPAAへの実装を行い、実装のための技術的ないくつかの問題を解決すると共に、動作結果を詳細に検討した。その結果、学習の機能も含めて、システム全体の動作を確認した。さらに、複数の周期の学習についても、学習が正しく行われることを確認した。
また、昨年度までの研究で完成している同時摂動を用いたサポートベクターマシンのFPGAへの実装についての学習性能に関する検討も行った。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 同時摂動型最適化法を用いた Pulse Coupled Oscillator のFPAA実現2010

    • 著者名/発表者名
      村田佳亮, 前田裕
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 23

      ページ: 16-18

    • 査読あり
  • [学会発表] 視覚フィードバックハンドアイロボットシステム2009

    • 著者名/発表者名
      久川恭平, 前田裕
    • 学会等名
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2009-12-24
  • [学会発表] 同時摂動法によるハードウェア向けSVMアルゴリズムの提案2009

    • 著者名/発表者名
      津田真吾, 前田裕
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2009-11-25
  • [学会発表] 同時摂動を用いたPSOのFPGAによる実現2009

    • 著者名/発表者名
      山田貴博, 前田裕
    • 学会等名
      平成21年電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2009-11-08
  • [学会発表] Central Pattern Generator の学習と応用2009

    • 著者名/発表者名
      前田裕, 山本謙斗
    • 学会等名
      第19回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      会津大学
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] Pulse Coupled Oscillator with Learning Capability Using Simultaneous Perturbation and Its FPAA Implementation2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Maeda, T. Hiramatsu, S. Miyoshi, H. Hikawa
    • 学会等名
      ICROS-SICE International Joint Conference 2009
    • 発表場所
      Fukuoka International Congress Center, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2009-08-20
  • [学会発表] On Simultaneous Perturbation Particle Swarm Optimization2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Maeda, N. Matsushita, S. Miyoshi, H. Hikawa
    • 学会等名
      IEEE Congress on Evolutionary Computation
    • 発表場所
      Nova Conference Centre and Cinema, Trondheim, Norway
    • 年月日
      2009-05-20

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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