生体情報処理の視点に基づいたエネルギー効率の高いしきい値回路の設計とその限界

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21700003
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 内沢 啓 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (90510248)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 情報基礎 / エネルギー効率化 / 回路計算量 / トレードオフ

研究概要

本研究では,神経回路網のモデルとして「しきい値回路」に着目し,しきい値回路のパルス発生量の制限が,回路の計算能力にどのような影響を与えるかについて理論的解析を行った.その結果,主に以下に示す2つの成果を得た.1)剰余関数を計算するしきい値回路の素子数とパルス発生量の間に,トレードオフの関係があることを数学的に厳密に証明した;2)パルス発生量の小さいしきい値回路で計算できる関数は,必ず並列計算時間の小さいしきい値回路でも計算できることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Energy-Efficient Threshold Circuits Computing Mod Functions (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Suzuki, K.Uchizawa, X.Zhou
  • 雑誌名: Proceedings of the 17^<th> Computing : the Australasian Theory Symposium (CATS), CRIPT 119 ページ: 105-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size-energy Tradeoffs of threshold circuits computing Mod functions (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Uchizawa, E.Takimoto, T.Nishizeki
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science Volume 412, issues 8-10 ページ: 773-782
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size and energy of threshold circuits computing Mod functions (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Uchizawa, E.Takimoto, T.Nishizeki
  • 雑誌名: Proceedings of the 34th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science, (MFCS) Springer LNCS 5734 ページ: 724-735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy complexity and depth of threshold circuits (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Uchizawa, E.Takimoto
  • 雑誌名: Proceedings of the 17th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory (FCT), Springer LNCS 5699 ページ: 335-345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy and depth of threshold circuits
  • 著者名/発表者名: K.Uchizawa, T Nishizeki, E.Takimoto
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science to appear
  • 査読あり
• [学会発表] 多人数通信ゲームとしきい値回路の複雑度 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北原綾香, 内沢啓, 周暁
  • 学会等名: 第10回先端的ネットワーク&コンピューティングテクノロジーワークショップ/ITRC情報流通基盤分科会ワークショップ
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] Energy and Fan-in of Threshold Circuits Computing Mod Functions (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木顕, 内沢啓, 周暁
  • 学会等名: 第10回先端的ネットワーク&コンピューティングテクノロジーワークショップ/ITRC情報流通基盤分科会ワークショップ
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] 剰余関数を計算するエネルギー複雑度の小さいしきい値回路 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木顕, 内沢啓, 周暁
  • 学会等名: 電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 九州工業大学Kyutechプラザ
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Size and energy of unate circuits computing symmetric Boolean functions (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Uchizawa, E.Takimoto, T. Nishizeki
  • 学会等名: Proceedings of the 13^<th> Japan-Korea Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC)
  • 発表場所: 金沢文化ホール
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] 生体情報処理の視点に基づいたエネルギー効率の高いしきい値回路の設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 内沢啓
  • 学会等名: 情報数物研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] 対称関数を計算するユネイト回路のサイズとエネルギーのトレードオフ (2010)
  • 著者名/発表者名: 内沢啓, 瀧本英二, 西関隆夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] しきい値論理回路のエネルギー複雑度と段数について (2009)
  • 著者名/発表者名: 内沢啓, 西関隆夫, 瀧本英二
  • 学会等名: 電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-04-17