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2013 年度 実施状況報告書

専用回路技術によるモデル予測制御の高速化

研究課題

研究課題/領域番号 23500061
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

市川 周一  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70262855)

キーワード専用回路 / モデル予測制御
研究概要

研究項目①「実例研究・応用例の作成」について.企業との協力関係の中から,汎用MPC回路にとどまらず,制御モデルから回路を自動生成できることが望ましいとの感触を得た.当初計画では自動生成は(汎用回路の評価後の)発展テーマと考えていたが,汎用回路と並行して検討することにし,PLC命令列から制御回路を自動生成するソフトウェアを検討・試作した.このソフトウェアでは構文解析にflex/bisonを用いているため,異なるPLC機種への対応が容易である.現在は三菱QシリーズとJIS/IEC標準に対応しており,C言語のエミュレータを自動生成する.今後はHDLによる回路の自動生成部分を検討・試作し,学会で発表予定である.
研究項目②「評価基盤の整備」について.性能比較の対象としてソフトウェアによる実装が必須であるが,今日ではマルチコアプロセッサやGPUを用いて並列処理することが常識となっている.そこで,マルチコアやGPUを用いたソフトウェア高速化手法に関しても研究を続けてきた.本年度は関連研究も含めて学会発表3件を行った.
昨年度に引き続き,研究項目③「QP求解器の構成検討」と④「演算器・ハードウェアアルゴリズムの検討」を進めた.特に求解器のためのSIMD演算ユニットについては,評価結果を学会で発表した.
当初計画にはない項目であるが,企業からの要望もあり,一昨年度から制御プログラムの秘匿化に関する研究を進めている.企業において知的所有権の保護は死活問題である.MPC等の制御アルゴリズムは,貴重な知的財産であり剽窃や盗用から保護されなければならない.本研究の派生テーマとして専用回路化による知的所有権保護の研究を進めている.本年度は,国際会議2件を含め6件の学会発表を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画とは研究項目の優先順位が変わっているが,これは研究結果に基づき有望分野を重点的に進めているためである.当初計画になかった新規項目が加わり,回路の自動生成など発展的項目も前倒しに実行している.

今後の研究の推進方策

本年度が最終年度であるため,今後はテーマを増やすことなく収束させる方向で進める.特に,社会的重要性・独自性・将来性の大きなテーマ(専用回路自動生成,知的所有権保護)を優先して,結果をまとめ学会発表を進める.
本報告書記述時点(2014年5月)で,国際会議2件の投稿を含め,これまでの結果のまとめと報告を急速に進めつつある.

次年度の研究費の使用計画

別途,期間延長承認申請を行った通りである.
不可抗力(高専への出向1年間)により研究計画に遅れが生じたため,1年間の延長を申請し承認された.
次年度が最終年度であるため,国際会議への出張,論文誌への掲載料を含め,研究のまとめと発表に重点的に利用する.

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Enhanced Instruction Register Files for Embedded Software Obfuscation2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujieda, Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Conference on Computers and Their Applications (CATA-2014)

      巻: - ページ: 153--158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An XOR-based approach to merging entries for instruction register files2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujieda, Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of First International Symposium on Computing and Networking (CANDAR 2013)

      巻: 1 ページ: 332--337

    • DOI

      10.1109/CANDAR.2013.60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on Optimal Parameter Estimation of Bilateral Filter Using Distribution Distance2013

    • 著者名/発表者名
      Taiki Makishi, Chikatoshi Yamada and Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Bulletin of Networking, Computing, Systems, and Software

      巻: 3 ページ: 42-43

  • [雑誌論文] Single Frame Super Resolution using Reconstruction Method2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Sadoyama, Chikatoshi Yamada and Shuichi Ichikawa
    • 雑誌名

      Bulletin of Networking, Computing, Systems, and Software

      巻: 3 ページ: 44-45

  • [学会発表] PLC命令列のハードウェア化における高秘匿化手法の検討2013

    • 著者名/発表者名
      宇山 和輝, 藤枝 直輝, 市川 周一
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      20130918-20130920
  • [学会発表] SHA-3のパイプライン実装2013

    • 著者名/発表者名
      鮎澤 勇介, 藤枝 直輝, 市川 周一
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      20130918-20130920
  • [学会発表] マルチコア並列計算機上のプロセス配置と実行時間モデル化2013

    • 著者名/発表者名
      堂田 貴裕, 市川 周一, 藤枝 直輝
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      20130918-20130920
  • [学会発表] 命令レジスタファイルを用いた命令の秘匿化2013

    • 著者名/発表者名
      藤枝 直輝, 市川 周一
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      20130918-20130920
  • [学会発表] 豊橋技術科学大学における研究活動について2013

    • 著者名/発表者名
      市川 周一
    • 学会等名
      第5回 メニーコア・アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      20130918-20130920
  • [学会発表] 分布間距離を用いた Bilateral Filter のパラメータ推定法2013

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2013年ソサイエティ大会, A-4-6
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 年月日
      20130917-20130920
  • [学会発表] 重みの対称性と空間分解による適応的バイラテラルフィルタの高速化の検討2013

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム (FIT 2013), I-032
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] Coarsely Integrated Operand Scanningアルゴリズムに基づくモンゴメリ乗算器の回路規模縮小手法の検討2013

    • 著者名/発表者名
      田村慧,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム (FIT 2013), C-016
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] ハードウェア特殊化AES暗号回路のホワイトボックス実装に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      松岡俊佑,市川周一
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム (FIT 2013), C-014
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] ソフトプロセッサ向けのSIMD整数演算ユニットの設計と実装

    • 著者名/発表者名
      藤枝直輝,宇山和輝,市川周一
    • 学会等名
      情報処理学会 計算機アーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
  • [学会発表] 耐タンパー性向上のための命令メモリ暗号化手法の評価

    • 著者名/発表者名
      田中佑,藤枝直輝,市川周一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2014年総合大会 D-6-7
    • 発表場所
      新潟大学
  • [学会発表] セキュアハッシュ関数SHA-3のパイプライン回路実装と性能評価

    • 著者名/発表者名
      鮎澤勇介,藤枝直輝,市川周一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2014年総合大会 D-6-8
    • 発表場所
      新潟大学
  • [学会発表] HPCプログラミング技法のための教育資料の開発

    • 著者名/発表者名
      宮城雄介,市川周一,藤枝直輝
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2014年総合大会 D-6-9
    • 発表場所
      新潟大学
  • [学会発表] ノイズ推定法と分布間距離によるバイラテラルフィルタのパラメータ抽出の検討

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      電気学会次世代産業システム研究会 IIS-14-012
    • 発表場所
      内閣府沖縄総合事務局会議室
  • [学会発表] 分布間距離に基づいたバイラテラルフィルタのパラメータ推定法の一考察

    • 著者名/発表者名
      真喜志泰希,山田親稔,市川周一
    • 学会等名
      電気学会次世代産業システム研究会 IIS-13
    • 発表場所
      国立沖縄工業高等専門学校
  • [備考] 市川周一の研究関連情報

    • URL

      http://www.ccs.ee.tut.ac.jp/~ichikawa/research/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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