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

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19500198
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 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)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: ニューラルネットワーク

研究概要

同時摂動最適化法を用いることにより、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化が容易に実現できることについて検証した。ニューラルネットワークのハードウェア実現を想定した場合、パルス密度による数値表現が適していることを示した。また、サポートベクトルマシンを対象に、同時摂動を用いた手法を提案すると共に、ハードウェアシステムを実現した。さらに、同時摂動による学習機能を有する神経振動子をアナログハードウェアシステムとして試作した。

研究成果

• [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 Vol.23 ページ: 16-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulse Density Recurrent Neural Network Systems with Learning Capability Using FPGA (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, Y. Fukuda, Y. Matsuoka
  • 雑誌名: WSEAS Transactions on CIRCUITS AND SYSTEMS Vol.7 ページ: 321-330
  • 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 Implementation (2009)
  • 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 Optimization (2009)
  • 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
• [学会発表] 同時摂動によるCPGを用いた歩行パターンの生成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本謙斗, 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: 長良川国際会議場
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] 同時摂動を用いたSVMシステム (2008)
  • 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: 姫路市国際交流センター
  • 年月日: 2008-11-26
• [学会発表] 同時摂動を用いたニューラルネットワークのための入出力関数 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小東勇史, 前田裕
  • 学会等名: 第18回インテリジェント・システム・シンポジウム
  • 発表場所: 広島県情報プラザ
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] 同時摂動最適化法を用いたCPGによる歩行パターンの学習 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本謙斗, 前田裕
  • 学会等名: 第18回インテリジェント・システム・シンポジウム
  • 発表場所: 広島県情報プラザ
  • 年月日: 2008-10-23
• [学会発表] Calibration-Free Hand-Eye System using Visual Control (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, Y. Tachibana, K. Hisakawa
  • 学会等名: International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Empirical study of simultaneous perturbation particle swarm optimization (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, N. Matsushita
  • 学会等名: SICE Annual Conference
  • 発表場所: Chofu, Japan
  • 年月日: 2008-08-21
• [学会発表] Combination of particle swarm optimization and simultaneous perturbation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, N. Matsushita
  • 学会等名: IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] Pulse density Hopfield Neural Network system with learning capability using FPGA (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, Y. Fukuda
  • 学会等名: Applied Computing Conference
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] 視覚フィードバックロボットシステムによるボールの打ち上げ (2008)
  • 著者名/発表者名: 立花裕也, 久川恭平, 前田裕
  • 学会等名: 第52回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都情報大学院大学
  • 年月日: 2008-05-16
• [学会発表] 同時摂動を用いたPSO (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田裕, 松下直人
  • 学会等名: 第52回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都情報大学院大学
  • 年月日: 2008-05-16
• [学会発表] 同時摂動学習則を用いたSVMのハードウェア設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 津田真吾, 前田裕
  • 学会等名: 平成20年電気学会全国大会
  • 発表場所: 福岡工業大
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] 学習機能を有するパルス密度型リカレントニューラルネットワーク (2007)
  • 著者名/発表者名: 前田裕, 松岡崇, 福田泰詔
  • 学会等名: 第8回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: 広島国際大学
  • 年月日: 2007-12-20
• [学会発表] Hardware Design of Self-Organization for Clustering (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Ishihara, Y. Maeda
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2007
  • 発表場所: Kagawa University
  • 年月日: 2007-09-18
• [学会発表] Learning of Inverse-dynamics and Inverse-kinematics for Two-link SCARA Robot Using Neural Networks (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Onozato, Y. Maeda
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2007
  • 発表場所: Kagawa University
  • 年月日: 2007-09-18
• [学会発表] 同時摂動を用いたPulse Coupled OscillatorのFPAAによる実現 (2007)
  • 著者名/発表者名: 前田裕, 村田佳亮
  • 学会等名: 平成19年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] Simultaneous Perturbation Particle Swarm Optimization Using FPGA (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, N. Matsushita
  • 学会等名: International Joint Conference on Neural Networks
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2007-08-14
• [学会発表] FPGA Implementation of Pulse Density Hopfield Neural Network (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, Y. Fukuda
  • 学会等名: International Joint Conference on Neural Networks
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2007-08-13
• [学会発表] 制御技術における同時摂動最適化法とその応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 前田裕
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2007-06-13