脳型再構成デバイスの実現と自律型ロボットへの応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23700264
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 九州工業大学 (2012-2013); 東京農工大学 (2011)
• 研究代表者: 田向 権 九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 准教授 (90432955)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 脳型計算機 / FPGA / 自律型ロボット / ニューラルネットワーク / 自己組織化マップ / WEBアプリ / TCP/IP / 仮想回路

研究概要

脳型再構成デバイスの実現を目指し，（１）書き換え可能半導体であるField Programmable Gate Array（FPGA）を用いた動的再構成プラットフォームの構築，（２）自己組織化ニューラルネットワークを実現する仮想回路の整備，（３）これらの自律型ロボットやWEBアプリケーションへの応用を行った．提案したプラットフォームについて，FPGAボードを用いた実アプリケーションでの実機実証による性能評価を行った．

研究成果

• [雑誌論文] ニューラルネットワークのハードウェア実装とそのシステム化へのアプローチ (2013)
  • 著者名/発表者名: 田向 権, 関根 優年
  • 雑誌名: 日本神経回路学会誌 巻: Vol.20, No.4 ページ: 166-173
• [雑誌論文] 画像/音声認識・音声合成・並列演算・画像通信における論理回路による実装例 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関根 優年, 田向 権
  • 雑誌名: 電子情報通信学会誌 巻: Vol.92, No.2 ページ: 105-110
• [雑誌論文] Hardware/Software Complex System Model for Brain Process by Configurable Circuits (2013)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sekine, Hakaru Tamukoh, and Jiang Li
  • 雑誌名: International Journal on Computing 巻: Vol.3, No.1 ページ: 1-7
• [雑誌論文] Brain Process : Hardware/Software Complex System Using Logic Circuits in FPGA Array Named Vocalise (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sekine, Hakaru Tamukoh, J. Li, K. Manabe, T. Suzuki, K. Okamot, B. Ogasawara, R. Uegaki, K. Fujita, Y. Atsumari
  • 雑誌名: Journal of Procedia Engineering 巻: vol.50 ページ: 253-264
• [雑誌論文] Rough-winner-take-all for Hardware Oriented Vector Quantization Alogrithm (2011)
  • 著者名/発表者名: Hakaru Tamukoh, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa and Masatoshi Sekine
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express 巻: vol.8, no.11 ページ: 773-779
• [学会発表] Design of Networked hw/sw Complex System using Hardware Object Model and Its Application (2013)
  • 著者名/発表者名: Hakaru Tamukoh and Masatoshi Sekine
  • 学会等名: Proc. of 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON2013), pp.2250-2255
  • 発表場所: Vienna
  • 年月日: 20131110-13
• [学会発表] Hardware/Software Complex System and Its Application (2013)
  • 著者名/発表者名: Hakaru Tamukoh
  • 学会等名: Proc. of the 13th Kyutech-Postech Joint Workshop on Neuroinformatics, pp.4-6
  • 発表場所: Pohan, Korea
  • 年月日: 20130819-21
• [学会発表] A TCP/IP Hardware Stack Directly Connectable to WEB Application Circuit (2013)
  • 著者名/発表者名: Kotoko Fujita, Nadav Bergstein, Hakaru Tamukoh and Masatoshi Sekine
  • 学会等名: Proc. of IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips (COOL Chips XVI), (CD-ROM)
  • 発表場所: Yokohama (Best Feature Award)
  • 年月日: 20130400
• [学会発表] Hardware Accelerated WEB Platform based on FPGA Array Server and Mobile FPGA Card (2012)
  • 著者名/発表者名: Jiang Li, Hakaru Tamukoh and Masatoshi Sekine
  • 学会等名: Proc. of 3rd International Conference on Internet Technology and Applications (iTAP2012), 4 pages (CD-ROM)
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 20120800
• [学会発表] 2D/3D FPGA Array for Brain Process and Numerical Computation (2012)
  • 著者名/発表者名: Jiang Li, Kenichi Takahashi, Hakaru Tamukoh and Masatoshi Sekine
  • 学会等名: Proc. of 8th International Conference on Natural Computation (ICNC'12), pp.16-19
  • 発表場所: Chongqing, China
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] Live Demonstration : "Internet Booster"A Novel WEB Application Platform Accelerated by Reconfigurable Virtual Hardware Circuits (2012)
  • 著者名/発表者名: Hakaru Tamukoh, Nadav Bergstein, Kotoko Fujita and Masatoshi Sekine
  • 学会等名: Proc. of IEEE International Symposium on Circuit and Systems (ISCAS2012), p.76
  • 発表場所: Korea, (Live demonstration session)
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] Distributed Computing Circuits in Scalable 2D/3D FPGA Array for 2D/3D Poisson Equation Problem (2012)
  • 著者名/発表者名: Jiang Li, Kenichi Takahashi, Hakaru Tamukoh and Masatoshi Sekine
  • 学会等名: Proc. of IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips COOL Chips XV, 2 pages (CD-ROM)
  • 発表場所: Yokohama (Best Feature Award)
  • 年月日: 20120400
• [学会発表] High-Performance WEB Application Accelerated by Networked hw/sw Complex System and Virtual Hardware Circuit (2012)
  • 著者名/発表者名: Hakaru Tamukoh, Masatoshi Sekine
  • 学会等名: Keynote Speech of Int. Symposium on Semiconductor Manufacturing Intelligence,6 pages (CD-ROM)
  • 発表場所: Taiwan
  • 年月日: 20120100
  • 招待講演
• [学会発表] シフトレジスタを用いた音声合成回路における発声過程のモデル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋慧太, 上垣利果, 田向 権, 関根優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 ニューロコンピューティング研究会 (NC), vol.111, no.483, NC2011-157, pp.209-214
  • 発表場所: 東京,玉川大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 3次元FPGA アレイHPC システムへの数値演算回路の実装評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋 健一, 黎 江, 集 祐介, 嶋崎 俊輔, 田向 権, 関根 優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 VLSI設計技術研究会 (VLD), vol.111, no.397, VLD2011-115, pp.141-146
  • 発表場所: 神奈川,慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-01-26
• [学会発表] 移動型ロボットに統合する知能処理回路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 拓也, 山崎 優作, 田向 権, 関根優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告VLSI 設計技術研究会 (VLD), vol.111, no.397, VLD2011-105, pp.83-88
  • 発表場所: 神奈川,慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] 動的再構成可能なSU(3)スピン回路を用いたロボット制御中枢の設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎 優作, 鈴木 拓也, 田向 権, 関根優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 VLSI 設計技術研究会 (VLD), vol.111, no.397, VLD2011-104, pp.77-82
  • 発表場所: 神奈川,慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] 階層型画像特徴の学習機能を有する画像認識システム (2012)
  • 著者名/発表者名: 有泉 政博, 小笠原 麦, 田向 権, 関根優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 VLSI 設計技術研究会 (VLD), vol.111, no. 397, VLD2011-95, pp.25-30
  • 発表場所: 神奈川,慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] 子音・母音認識システムにおける音声前処理回路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本 佳太, 田向 権, 関根 優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 VLSI設計技術研究会 (VLD), vol. 111, no. 397, VLD2011-93, pp.13-18
  • 発表場所: 神奈川,慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] シフトレジスタを用いた音声合成回路における声道形状の決定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋慧太, 上垣利果, 田向 権, 関根優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 VLSI 設計技術研究会 (VLD), vol.111, no.397, VLD2011-92, pp.7-12
  • 発表場所: 神奈川,慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] WEB アプリに用いるFPGA 用IP : TCP/IP 回路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田琴子, ベルグシュタイン ナダヴ,田向 権, 関根 優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 VLSI 設計技術研究会(VLD), vol.111, no.397, VLD2011-91, pp.1-6
  • 発表場所: 神奈川,慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] ネットワーク化されたhw/sw 複合体のためのReconfigurable TCP/IP Offload Engine (2011)
  • 著者名/発表者名: 田向 権, ベルグシュタイン ナダヴ, 関根 優年
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 スマートインフォメディアシステム研究会 (SIS), SIS2011-48, vol.111, no.342, pp.47-50
  • 発表場所: 山口,山口大学.SIS 研究会若手研究優秀賞 受賞
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Hardware Object モデルに基づくhw/sw 複合体システムの設計法と応用例 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田向 権, 有泉 政博, 高橋 健一, 山崎 優作, 眞鍋 慧太, Bergstein Nadav, 鈴木 拓也, 岡本 佳太, 番場 大貴, 黎 江,関根 優年
  • 学会等名: LSI とシステムのワークショップ2011, pp.290-292
  • 発表場所: 福岡,北九州国際会議場
  • 年月日: 2011-05-17
• [図書] 進化技術ハンドブック第II 巻 応用編 : 情報・通信システム (2011)
  • 著者名/発表者名: 電気学会進化技術応用調査専門委員会編(全体編集責任者 : 玄 光男・辻村泰寛)
  • 総ページ数: 510 (18.4節 P315-P319 担当)
  • 出版者: (株) 近代科学社
• [備考]
  • URL: http://www.brain.kyutech.ac.jp/~tamukoh