| 2016年5月12日(木) | 8:30〜 |
| 2016年5月13日(金) | 8:30〜 |
| 2016年5月12日(木) [会場: 北九州国際会議場] |
| 21会議室 | 22会議室 | 33会議室 | ||
|---|---|---|---|---|
AC1-1 低電圧低消費電力回路 |
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AC1-2 ばらつき信頼性考慮シミュレーション |
D1-1 招待講演（幾何的な図形の数理） |
B1-1 フィルタ設計 |
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| WIP ポスターセッション 12:00-13:30 [会場: イベントホール] |
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CD1-1 招待講演（離散最適化） |
A1-1 招待講演（車載システム） |
B1-2 招待講演（複数マイクロホン音響信号処理） |
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CD1-2 離散システム理論 |
A1-2 招待講演（電源） |
B1-3 招待講演（画像用セキュリティ技術） |
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| 特別招待講演: 「超小型衛星 (Lean Satellite) ―システム工学の新たな展開―」 趙 孟佑(九州工業大学 宇宙環境技術ラボラトリー) 16:30-17:30 [会場: メインホール] |
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| 表彰式・懇親会 18:00-20:00 [会場: リーガロイヤルホテル小倉「エンパイア」] | ||||
| 2016年5月13日(金) [会場: 北九州国際会議場] |
| 21-1会議室 | 21-2会議室 | 22会議室 |
|---|---|---|
C2-1 マルチコア・メニーコア設計 |
A2-1 シミュレーション技術 |
B2-1 画像処理 |
C2-2 招待講演（次世代素子） |
A2-2 パワーデバイス |
B2-2 信号復元・適応信号処理 |
C2-3 VLSI設計技術1 |
A2-3 アナログ回路設計・シグナルインテグリティ |
B2-3 生体信号処理 |
C2-4 VLSI設計技術2 |
| 2016年5月12日(木) |
| 題名 | FinFETを用いた断熱的論理回路に逆バイアスを加えることによる 4×4bit 乗算器における消費電力低減効果 |
| 著者 | ◎大野 修平 (岐阜大学大学院工学研究科), 高橋 康宏, 関根 敏和 (岐阜大学工学部) |
| Page | pp. 1 - 6 |
| Keyword | FinFET, 断熱的論理回路, 逆バイアス |
| Abstract | FinFETは3次元的な構造かつ，ダブルゲート構造となっている．バックゲートに逆バイアスを加えることで，漏れ電流を抑えることが可能である．また，過渡電流を抑える方法として，回路に印加される電圧を緩やかに変化させる断熱的論理回路技術がある．そこで本研究では，バックゲートに逆バイアスを加えることや漏れ電流を抑制のため，FinFETを縦積み構造にする．シミュレーションより，断熱的論理回路による基本回路および4×4bit乗算器などの応用回路において解析を行った結果，漏れ電流が関係する低い周波数で消費電力が低減することが確認された． |
| 題名 | 断熱回路用レクテナで動作するCMOS論理回路の信号波形の改善 |
| 著者 | ◎坂井 雅司, 関根 敏和, 高橋 康宏 (岐阜大学) |
| Page | pp. 7 - 12 |
| Keyword | 波形改善, 断熱回路, レクテナ, 低消費電力 |
| Abstract | 近年，センサやスマートカードなど，外部からレクテナを用いて無線で電力を供給する情報機器の利用が広がっており，より低電力化が求められている． 先に筆者らは，低消費電力化技術の一つである断熱原理を用いる論理回路用のレクテナを提案した．しかし，信号の伝搬経路が長くなると，断熱的論理回路の伝搬遅延により，信号波形が劣化する問題があった．本文ではその改善法を述べる．また，例として4x4bit乗算器への応用を示し，本方法の有効性を確認する． |
| 題名 | 近似的予測戦略に基づく畳み込みニューラルネットワークプロセッサの低電力化 |
| 著者 | ◎氏家 隆之 (京都大学 工学部), 廣本 正之, 佐藤 高史 (京都大学 大学院情報学研究科) |
| Page | pp. 13 - 18 |
| Keyword | ディープラーニング, 畳み込みニューラルネットワーク, 画像認識, 低電力化, 近似的予測 |
| 題名 | MEMSマイクロロボットに実装可能な集積回路による人工ニューラルネットワークの開発 |
| 著者 | ◎杉田 和貴, 岩田 蛍, 岡根 佑樹 (日本大学大学院理工学研究科), 高藤 美泉, 内木場 文男, 齊藤 健 (日本大学理工学部) |
| Page | pp. 19 - 24 |
| Keyword | 人工ニューラルネットワーク, 集積回路, MEMS, マイクロロボット |
| Abstract | 我々は、血管内での医療補助等を目的としたMEMSマイクロロボットの開発を行っている。MEMSマイクロロボットの脚部パーツ、フレーム、ロータはIC製造プロセスを元にした微細加工技術により作製した。ロータには人工筋肉ワイヤを取り付け、電流を流すことにより収縮させ、回転動作を生成した。また、MEMSマイクロロボットの駆動回路にはCMOSICによる人工ニューラルネットワークを用い、小型化したことでMEMSマイクロロボット上の搭載を可能にした。今回、人工ニューラルネットワークの駆動回路をMEMSマイクロロボット上に搭載し、歩行動作を実現したので報告する。 |
| 題名 | ホワイトボックスAES暗号回路の実装と回路難読化の評価 |
| 著者 | ○松岡 俊佑 (旭川工業高等専門学校), 藤枝 直輝, 市川 周一 (豊橋技術科学大学) |
| Page | pp. 25 - 29 |
| Keyword | FPGA, AES |
| Abstract | われわれがこれまでに提案した鍵埋め込み型AES暗号回路は，従来の回路にたいして論理規模が削減されるものの，鍵の秘匿性に問題があった．そこで，ホワイトボックス暗号システムと呼ばれる秘匿化技術を鍵埋め込みAES暗号回路に適用した．FPGAへ実装評価では，論理規模の削減効果が得られた．本研究では，SACテストを用いて難読化強度を評価したので報告する． |
| 題名 | 信号確率伝播に基づくプロセッサのためのNBTI起因最大遅延パスの抽出 |
| 著者 | ◎辺 松, 新谷 道広 (京都大学大学院情報学研究科), 森田 俊平 (京都大学工学部), 粟野 皓光, 廣本 正之, 佐藤 高史 (京都大学大学院情報学研究科) |
| Page | pp. 30 - 35 |
| Keyword | NBTI, 信号確率伝搬, パス抽出, プロセッサ |
| 題名 | 代表パス抽出による劣化緩和セル置換箇所の高速な選択手法 |
| 著者 | ◎森田 俊平 (京都大学工学部), 辺 松, 新谷 道広, 廣本 正之, 佐藤 高史 (京都大学大学院情報学研究科) |
| Page | pp. 36 - 41 |
| Keyword | NBTI劣化緩和, 信頼性, 階層的クラスタリング, プロセッサの経年劣化 |
| 題名 | 65nm FDSOIプロセスにおけるランダムテレグラフノイズの測定と評価 |
| 著者 | ◎駒脇 拓弥, 大島 梓, 岸田 亮, 小林 和淑 (京都工芸繊維大学大学院 工芸科学研究科 電子システム工学専攻) |
| Page | pp. 42 - 47 |
| Keyword | MOSFET, FDSOI, ランダムテレグラフノイズ, RTN |
| Abstract | 近年の集積回路素子の微細化により, ランダムテレグラフノイズ (RTN)による信頼性の問題が顕在化してきている. RTNはゲート酸化膜に生じた欠陥に, キャリアが捕獲または放出されることで, しきい値電圧が増減する現象である. 本論文では65nm FDSOIプロセスにおいて, リングオシレータの発振周波数を測定し, デジタル回路におけるRTN の電源電圧・基板バイアス・温度依存性の評価および従来のバルク構造とFDSOI構造におけるRTN の影響の比較を行った. その結果, 測定環境やバルク構造をFDSOI構造に変えることでRTN の影響を抑えることができる. |
| 題名 | スマートカード用暗号用論理回路のための断熱的論理回路の電流ばらつき評価 |
| 著者 | ◎河原 純平, 高橋 康宏, 関根 敏和 (岐阜大学大学院工学研究科) |
| Page | pp. 48 - 51 |
| Keyword | 暗号用論理回路, 断熱的論理, 低消費電力, 低電流ばらつき |
| Abstract | Suica といったスマートカード等は広く普及しているが，電流波形を読み取り，そのばらつきを見る差分電力解析により，秘密鍵が狙われるという問題も生じている．そのため，暗号用論理回路には低消費電力特性と少ない電流ばらつきが求められる．本研究では，低消費電力である断熱的論理を使用した暗号用論理回路とその応用回路を，Spice によってシミュレーションを行い，特性指標を求め，評価する． |
| 題名 | 全自動合成による65nm CMOSインバータアレイ型アナログコンパレータ |
| 著者 | 村井 佑輔, ◎石井 宏幸, 中司 賢一 (九州工業大学) |
| Page | pp. 52 - 53 |
| Keyword | コンパレータ, インバータ, ばらつき, 確率的, 低電圧 |
| Abstract | インバータは、反転電圧を参照電圧とするインバータ回路と考えられるが、反転電圧はばらつき、反転電圧（参照電圧）を正確に規定することができない。反転電圧のばらつきが確率的と仮定すると、多数のインバータを並列化する冗長構成を採ることで、ばらつきがあっても統計的な処理によって反転電圧を規定することができる。本研究では、65nm CMOSプロセス、0.4V動作の冗長構成のインバータ型コンパレータを検討した。回路はVerirog HDL設計、論理合成およびP&Rの全合成であり、モンテカルロシミュレーションによりトランジスタレベルで特性を評価した。冗長度63のとき、反転電圧のばらつきσは約0.6mVであった。 |
| 題名 | 65nmSOTBプロセスによる断熱的論理回路CSSALを用いた応用回路の検証 |
| 著者 | ◎山本 秀朗, 高橋 康宏, 関根 敏和 (岐阜大学) |
| Page | pp. 54 - 57 |
| Keyword | 断熱的論理, 暗号用論理, 低消費電力, SOTB |
| Abstract | 断熱的論理回路CSSALは暗号用の論理回路用途に非常に優れており，低消費電力および低電流変動の特性を示す．本研究では，65nmSOTB プロセスを用いてCSSALを再設計し，応用回路として暗号用のシミュレーションによる動作検証を行い，従来断熱的論理回路との差異を求める． |
| 題名 | FinFETによる断熱的論理回路の出力改善の検討 |
| 著者 | ◎林 勇輝, 高橋 康宏, 関根 敏和 (岐阜大学 大学院 工学研究科) |
| Page | pp. 58 - 60 |
| Keyword | 断熱的論理, FinFET, 低消費電力, 論理出力 |
| Abstract | FinFETは，今までの平面型（プレーナ型）トランジスタとは異なり，構造を3 次元的な構造にし，プロセス面から高速動作性能と低消費電力性能を向上させたトランジスタである．一方，回路技術による低消費電力性能向上のひとつに，断熱的論理回路技術がある．本研究では，以前提案されたFinFET 断熱的論理2PC2AL の問題点を検証する．特に出力がフローティング状態となることの改善をシミュレーションにより検討し，新しい回路を提案する． |
| 題名 | 集中定数回路モデルを用いた無線電力伝送デバイスの最適設計手法 |
| 著者 | ◎林 康平, 岡部 謙志, 石田 誠, 秋田 一平 (豊橋技術科学大学) |
| Page | pp. 61 - 62 |
| Keyword | WPT, 無線電力伝送, 最適設計, 体内埋め込み |
| Abstract | 本研究では，体内埋め込み無線電力伝送デバイスの設計において，集中定数回路モデルを用いた軽負荷設計プログラムを開発することで，時間効率の高いデバイス設計手法を提案する．本プログラムにおいては，3コイル構成の無線電力伝送系を集中常数回路モデルに置き換え，SPICEにより電力伝送効率を算出し，それが最大となるように局所探索法により最適な形状を自動で特定する．これにより，1周波数当たりの形状探索・設計時間を約1/1000以下に短縮することができ，大幅な設計時間効率向上が期待される． |
| 題名 | DC/DCコンバータの高位抽象モデリングに関する基礎検討 |
| 著者 | ◎山下 寿希也, 谷口 一徹 (立命館大学), 松本 卓也 (神戸大学), 福井 正博 (立命館大学) |
| Page | pp. 63 - 64 |
| Keyword | DC/DCコンバータ, モデリング, 直流マイクログリッド, 仮想実験環境 |
| Abstract | 低炭素社会の実現に向けて、再生可能エネルギーの有効活用が注目を浴びている。特に、直流マイクログリッドは高効率な点からも期待を集めている。本論文では、直流マイクログリッドの仮想実験環境の構築に向けて、離散時間シミュレーションモデルの高精度化に向けた検討を行う。特に、昇圧型DC/DCコンバータの変換効率に着目し、約1年間の実測データに基づくモデリングに関する基礎検討を行う。解析結果より、入力電圧帯により変換効率が大きく異なることが確認できた。今後の課題は、更なる解析を行い、高精度な仮想実験環境としてまとめることが挙げられる。 |
| 題名 | SDR技術を用いたFTDの新しい計測手法の基礎的検討 |
| 著者 | ◎小野寺 航平 (神奈川工科大学大学院工学研究科電気電子専攻), 萩野 達雄 (神奈川工科大学非常勤講師), 小室 貴紀 (神奈川工科大学工学部電気電子情報工学科) |
| Page | pp. 65 - 68 |
| Keyword | ソフトウェア無線(SDR), 周波数変換デバイス(FTD), ミキサ, 周波数オフセット・モード, USRP |
| Abstract | ミキサ、コンバータ、チューナなどの周波数変換デバイス（Frequency Translation Device, FTD）はRF通信システムにおいて主要な役割を果たすコンポーネントである。 近年、変調方式は64QAM、OFDMなど新しく高効率なものへ進歩しており、FTDはより厳密な性能が求められている。FTDを評価する上で、計測は欠かせないものになっているが、FTDは入出力周波数が異なるために、計測には特有の難しさや問題が伴う上に、ネットワークアナライザ等、高価な計測器を用いる場合が多い。そこで、低コストで新しい計測手法を検討し、FTDの計測における諸問題を解決する必要がある。 一方で、ソフトウェア無線(Software-Defined Radio, SDR)は、汎用のハードウェアでソフトウェアを可変することにより、複数のキャリア周波数、変調方式に対応することのできる技術である。ソフトウェア上で各種信号処理を加えることができることから、FTDの計測における諸問題に対して幅広く対応できる可能性がある。また、既存の計測器に比べ低価格であるのと、変調方式を変える際、ハードウェアの交換が不必要という点から計測におけるコストを削減することが出来ると考えられる。 本研究では、SDR用のハードウェアを利用して、さらにソフトウェアを開発する事により、FTDの新しい測定手法の提案し、報告する。 |
| 題名 | 電力回生を考慮した電子負荷装置の基礎研究 |
| 著者 | ◎田村 智道, 後閑 哲也, 小室 貴紀 (神奈川工科大学 工学部 電気電子情報工学科) |
| Page | pp. 69 - 71 |
| Keyword | 電子負荷装置, 電力回生, スイッチング |
| Abstract | 電源の性能評価には負荷装置は必需品である．単純な負荷装置は熱として電力を消費するため，電力効率が悪い．熱対策には限界があり，省エネルギーの観点からも発熱の少ない回路設計が重要である．電力回生を考慮し，スイッチング技術を用いることで，電力効率の良い電子負荷装置の回路を提案した．また，製作した回路による動作確認と回生効率を示した． |
| 題名 | 13.56MHzスイッチング動作に向けたSiC MOSFETとJFETの動特性の評価 |
| 著者 | ◎稲森 奨, 古田 潤, 小林 和淑 (京都工芸繊維大学 工芸科学研究科 電子システム工学専攻) |
| Page | pp. 72 - 74 |
| Keyword | SiCパワーデバイス, ゲートドライバ, 高速スイッチング動作, 動特性 |
| Abstract | 本稿ではSiC MOSFETとJFETの動特性の測定を行った． JFETはすべてのゲート抵抗においてMOSFETよりスイッチング速度が速く，ゲート抵抗が20Ω のときVGS の立ち上がり時間，立ち下がり時間はそれぞれ6%，14%である． 高速スイッチング動作の手法としてJFETによるプリドライバを用いたゲートドライバの使用を提案し，JFETを駆動するゲートドライバの設計を行った． 今後はJFETによるプリドライバを用いたゲートドライバを使用してMOSFETの動特性の測定を行う． |
| 題名 | 外部雑音を用いないPre-inverse型ANCシステムに関する研究 |
| 著者 | ◎岡野 圭佑, 皆木 亮祐, 大槻 和志, 笹岡 直人, 伊藤 良生 (鳥取大学大学院 工学研究科) |
| Page | pp. 75 - 76 |
| Keyword | アクティブノイズコントロール, Filtered-x |
| Abstract | アクティブノイズコントロール(ANC)システムは騒音に対して同振幅逆位相の音を生成し，元の騒音と重ね合わせることにより騒音を抑圧するシステムである．このシステムではFiltered-x NLMSアルゴリズムが一般的によく用いられている．しかし，このアルゴリズムは2次経路が変動することによりシステムの安定性に大きく影響を及ぼす．そこで，Pre-inverse型ANCシステムが提案されている．このシステムでは1次経路と2次経路の推定が独立しているため不安定性を解消できる．しかし，どちらも2次経路を推定するために外部雑音を用いている．そのため，その外部雑音が新たな騒音になるという問題がある．本稿ではこの問題を解決するために外部雑音を用いないPre-inverse型ANCシステムを提案する |
| 題名 | 時系列データのリアプノフ指数計算における微小球半径の Grassberger-Procaccia法による推定 |
| 著者 | ◎望月 彰太, 佐々木 博弥 (明治大学大学院理工学研究科電気工学専攻), 鎌田 弘之 (明治大学理工学部) |
| Page | pp. 77 - 80 |
| Keyword | リアプノフ指数 |
| Abstract | リアプノフ指数を時系列データから推定する手法として佐野・沢田法があるが、この手法では微小球の半径の値を求める方法が明確に定義されておらず、微小球の半径によって、まったく異なるリアプノフ指数が求まることがある。本研究では、本来はフラクタル次元推定に利用されるGrassberger-Procaccia法により、佐野・沢田法におけるリアプノフ指数が安定して求められる微小球の半径の領域を決定可能であることを示す。その原理は、両手法において微小球がアトラクタ全体を網羅する必要があるという共通点によるものであり、本研究により低試行回数で高精度のリアプノフ指数を求めることが可能になる。 |
| 題名 | ノード位置推定を用いた無線LANのスループット向上手法に関する研究 |
| 著者 | ◎庄田 駿一, 劉 錦, 畠中 理英, 尾上 孝雄 (大阪大学) |
| Page | pp. 81 - 83 |
| Keyword | 無線LAN, IEEE 802.11ax, DSC, 位置推定 |
| Abstract | 機械に限らずあらゆるモノが通信機能を持ちインターネットに接続されるIoT(Internet of Things)を実現するためには，現在の無線通信端末よりも多くのモノが無線通信することになるため，より高速な無線通信規格が必要である．既存の無線LAN規格は，高速化のために様々な技術が使われている一方で，無線端末が高密度に配置される環境ではシステム全体のスループットが低下するという問題が起こる．そこで，キャリアセンス閾値を環境に応じて動的に制御する，DSC(Dynamic Sensitivity Control)がスループットを改善する技術として期待されている．本研究は，無線端末の位置情報を利用するDSCアルゴリズムを考案し，システム全体のスループットを向上させることを目的とする．また，利用する位置推定の精度によるスループットへの影響も評価する． |
| 題名 | 低演算リソース環境に適した月面クレータの高速検出法に関する研究 |
| 著者 | ◎中浜 優佳, 岡田 怜史, 森部 美沙子, 滝野 達也, 野村 出 (明治大学大学院理工学研究科), 鎌田 弘之 (明治大学理工学部) |
| Page | pp. 84 - 89 |
| Keyword | 月探査, 画像航行, クレータ検出, 主成分分析, 低演算リソース |
| Abstract | 本研究は、JAXA、宇宙科学研究所が計画している月面探査機における画像航行システム実現を想定し、固定小数点演算を実行する宇宙用FPGAのような低演算リソース環境に適したクレータ検出法を提案する。本研究では、主成分分析を基本とし、様々な大きさのクレータおよびクレータサイズを特定できることを示している。 |
| 題名 | 繰り返し核ノルム最小化を用いたクリッピングノイズ除去 |
| 著者 | ◎佐々木 亮平, 高橋 智博 (東京理科大学), 小西 克巳 (工学院大学), 古川 利博 (東京理科大学) |
| Page | pp. 90 - 91 |
| Keyword | クリッピングノイズ, 信号修復, 行列ランク最小化問題, 核ノルム最小化 |
| Abstract | 本稿では音声信号のクリッピングノイズ除去について扱う.音声信号のデクリッピング問題はARMAモデルを過程とする信号から生成されるHankel行列のランク最小化問題へと定式化され,この問題を解くために繰り返し核ノルム最小化を用いたアルゴリズムを提案する.一般的な核ノルムを用いた行列のランク最小化手法は欠損の大きな信号へと適用すると同時にその行列のフロベニウスノルムも小さくなるため低いクリッピングレベルでクリッピングされた信号の修復は困難だが,本手法では入力信号の推定を同時に行うことによりこの問題を回避する.数値実験ではクリッピングノイズが高い場合でも精度の良い修復が行えることを示している. |
| 題名 | 計算と通信を同時に行うハードウェアを生成するメモリアクセス最適化技術 |
| 著者 | ◎石川 大輔, 瀬戸 謙修 (東京都市大学 工学部 電気電子工学科) |
| Page | pp. 92 - 96 |
| Keyword | 高位合成, メモリアクセス最適化 |
| 題名 | FPGAベースの組込みシステムを対象とした階層型マルチコア／メニーコアアーキテクチャの設計 |
| 著者 | ◎武苗 棟之, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 97 - 102 |
| Keyword | マルチコア, メニーコア, FPGA設計, ヘテロジニアスアーキテクチャ |
| Abstract | 近年，一つのチップ上のコア数は徐々に増加してきており，多数のコアを持つメニーコアは，将来的に高性能プロセッサの分野だけでなく，組込みの分野においても普及してくると予想される．しかし，組込みの設計においては，プログラムの並列性や通信の頻度に応じて，システムに搭載するコアの構成や個数を最適化する必要がある．特に，FPGA設計においては，使用可能な資源に限りがあるため，その重要性は非常に大きい。本研究では，Xilinx社のFPGAボードを対象とした、コアの構成や個数の異なる3種類のアーキテクチャの設計を行った．また，3種類のプログラムの実行時間を比較することで性能評価を行った． |
| 題名 | 整数計画法に基づく並列化可能タスクのスケジューリング |
| 著者 | ◎島田 佳奈, 北野 将梧, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 103 - 104 |
| Keyword | タスクスケジューリング問題, 整数計画法 |
| Abstract | 本論文では均質なマルチコアプロセッサ上で実行するタスクスケジューリング問題を扱う．各タスクが使用するコア数をスケジューリング時に決定し，全体のスケジュール長の最小化を目的とする． 対象とするスケジューリング問題を整数計画問題へと帰着させ，最適なスケジューリング結果を得る． 本実験では数理計画ソルバを用いスケジューリング問題を解く．制約時間を設けたその時点での最良解を様々な条件下で求め，評価をする． 提案スケジューリング手法での解は他の手法と比較して良い解が得られたが，条件によっては制約時間内に解を求められなかった． 高速に解が求まるように定式化を見直し，高速なアルゴリズムを開発することが今後の課題である． |
| 題名 | クアッドコプターによる荷物配送に向けた低消費エネルギー配送経路探索の基礎検討 |
| 著者 | ◎根來 俊輔, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 105 - 106 |
| Keyword | 無人航空機(クアッドコプター), 巡回セールスマン問題, 最近近傍法, 消費エネルギー |
| Abstract | 近年、クアッドコプターは幅広い用途で普及しつつあり、特に荷物配送は実用的な用途として注目を浴びている。本論文では、クアッドコプターによる荷物配送に向けた低消費エネルギー配送経路探索手法を提案する。提案手法は最近近傍法に基づく手法で、飛行距離と荷物荷重をコストとした２種類の手法を提案した。評価実験では、全探索により得られた最適解における評価値と各種法の評価値を比較して最適解との相対誤差で評価した。評価実験より飛行距離優先で荷物を配送する方が消費エネルギーは少なくなる傾向が見られた。 |
| 題名 | QEMUを用いたIoTシミュレーション・フレームワーク |
| 著者 | ◎柴田 敦也, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 107 - 108 |
| Keyword | Internet-of-Things(IoT), QEMU, シミュレーション・フレームワーク, Raspberry Pi |
| Abstract | 近年、新たなサービスや価値を生み出す基盤技術としてInternet-of-Things(IoT)が注目を浴びている。このようなIoTの実現には設計開発環境が非常に重要になる。そこで本論文では、IoTアプリケーションの設計開発環境の構築を目的とした、IoTシミュレーション・フレームワークを提案する。提案するフレームワークは、プロセッサエミュレータQEMUを用いてIoTノードを仮想的に実現するとともに、実際のIoTノードからの情報も取得して協調シミュレーションができる。評価実験ではIoTノードとしてRaspberry Piを使用し、その有効性を確認した。 |
| 題名 | FPGA上のヘテロジニアス・マルチコア向けOpenCL環境 |
| 著者 | ◎高井 俊輔, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 109 - 111 |
| Keyword | ヘテロジニアス・マルチコア, OpenCL, FPGA |
| Abstract | 本研究では、FPGA上のヘテロジニアス・マルチコアを対象としたOpenCL環境を開発した．2個のCortex-A9ハードコアが搭載されたFPGAに、4個のソフトコアを搭載することで、6コアのヘテロジニアスなマルチコアを実現し、これらのコアを有効活用して並列処理を行うOpenCL環境を開発した。予備実験により，開発したOpenCL環境が正しく動作することを確認した． |
| 題名 | スマートハウス実現のためのセンシングシステムの設計と試作 |
| 著者 | ◎本多 利成, 山元 貴普, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 112 - 113 |
| Keyword | センシングシステム, スマートハウス, Raspberry Pi |
| Abstract | 本研究では、住人の快適性を考慮したスマートハウスを実現するためのセンシングシステムの構築を行う。特に、家屋に設置されたさまざまなセンサと住人のインターフェースとなるスマートフォンを連携させることで、住人の行動をつぶさに取得し、空調や家電の制御に反映させることを目指す。本研究では、センサノードとしてRaspberry Pi、クラウドへの情報共有プラットフォームとしてTwitterを用いてシステムを構築した。評価実験より、センサノードであるRaspberry Piから温度情報を定期的にTwitterに投稿することで、スマートフォンからの情報確認が行えることを確認した。 |
| 題名 | クアッドコプターの垂直及び水平飛行における電力消費特性の解析とモデリング |
| 著者 | ◎前川 児太郎, 三戸 祐一郎, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 114 - 119 |
| Keyword | クアッドコプター, 電力消費特性, 電力モデリング |
| Abstract | 近年、ドローンに代表されるクアッドコプターが普及しつつある。このようなクアッドコプターは電力不足による墜落を避けつつ、電力消費を抑えて長時間サービスを提供することが課題となる。本論文では電力管理技術の基盤として垂直飛行、水平飛行におけるクアッドコプターの電力消費特性の解析とモデリングを行う。本研究ではCV Droneを用いてクアッドコプターの飛行パターンの設定と飛行ログの取得を行った。また、独自開発した電力ロガーで消費電力を測定した。飛行速度と荷重を変化させた場合の評価実験を行った結果、飛行速度よりも荷重の方が消費電力に与える影響が大きいという結果が得られた。 |
| 題名 | 無線通信ネットワークにおけるリソース割当最適化へのCIMの応用 |
| 著者 | ○安田 裕之, 長谷川 幹雄 (東京理科大学 大学院工学研究科電気工学専攻), 合原 一幸 (東京大学 生産技術研究所) |
| Page | pp. 120 - 123 |
| Keyword | 無線LAN, アクセスポイント, 最適化問題, Coherent Ising Machine |
| Abstract | 本稿では，アクセスポイント(AP)チャネル選択における最適化問題をCoherent Ising Machine (CIM)を用いて解くことを目的とする．CIM の高速性を利用し，非常に短時間で厳密解を求め，全てのAPに最適チャネルを選択させることを目指す． |
| 題名 | (招待) VLSI配置・配線問題における解の表現と最適化 |
| 著者 | ○中武 繁寿 (北九州市立大学 国際環境工学部 情報メディア工学科) |
| Page | pp. 124 - 129 |
| Keyword | VLSI配置・配線, パッキング問題, シーケンス・ペア, 配置の離散構造, 解析的配置 |
| Abstract | 集積回路の自動設計は，グラフアルゴリズムや数理計画法など，多岐に渡る最適化の知識が集約されている事例でもあり，アルゴリズムを学ぶという面でも良い題材であると言える． 本講演では，まずシーケンス・ペア法に代表されるように，2次元ブロック配置問題における離散構造に着目した解の列挙法や確率的探索法による最適化手法について紹介する． 一方近年では，大規模配置への対応のために，配置問題を連続関数で表現する解析的配置も活発に研究されており，それらの手法との比較についても考察する． さらに，3次元配置の解空間の表現手法やアナログレイアウトへの応用事例，配線問題における解空間の定義や最適化手法など，多様な事例の紹介を通して，組合せ問題へのアプローチを比較し、今後の研究の展望について議論する． |
| 題名 | (招待) 大規模グラフ解析と都市OSの開発 ―ヒト・モノのモビリティに関する新しい数理モデルとその応用― |
| 著者 | ○藤澤 克樹 (九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所) |
| Page | pp. 130 - 135 |
| Keyword | グラフ解析, ハイパフォーマンスコンピューティング, サイバーフィジカルシステム |
| Abstract | 新しいスーパーコンピュータの応用として大規模なグラフ解析が注目を集めている．グラフ解析の応用分野としては大規模災害等での避難誘導計画，社会公共政策や企業経営等のためソーシャル・ネットワーク等の大規模データの有効活用等が想定されているが，非常に計算量やデータ量さらに電力使用量などの規模が大きく従来の手法では処理が困難である． そのためハイパフォーマンスコンピューティング分野の技術を用いて大規模なグラフ解析を行う研究がさかんに行われており,高速かつ省電力なグラフ解析ソフトウェアの開発方法について解説を行う．現在，都市OS開発などのサイバーフィジカルシステムにおいて，ヒト・モノのモビリティに関する数理モデル及び最適化手法としてのグラフ解析の利用が開始されている。このような最先端理論（Algorithm Theory）+ 大規模実データ（Big Data）+ 最新計算技術（Computation）の有機的な組合せによる最新のグラフ解析の応用について紹介を行う． |
| 題名 | フォトカプラに用いられるフォトダイオードアレイのグリッド分割を用いた設計手法 |
| 著者 | ◎鶴岡 秀樹, 藤吉 邦洋 (東京農工大学) |
| Page | pp. 136 - 141 |
| Keyword | フォトダイオードアレイ, ハミルトンパス |
| Abstract | ２系統の回路間で電気的絶縁を保ったまま信号を伝達させる際に用いるフォトカプラは、LEDとフォトダイオードアレイ（PDA）が一体化した半導体素子である。PDAは直列に接続されたフォトダイオードが基板上に作り込まれたものであり、その設計は、基板領域を指定された数のセルに、全てのセル（フォトダイオード）の面積は等しく、アノードからカソードまで隣接するセルのみを辿って全セルを通る訪問路が存在するように分割するというものである。 このとき、発電効率のため分割線の総長は短い方が好ましい。この問題に対して今野は、PDAの形状がレクトリニア凸多角形の場合について、多項式時間で解を求めることができる手法を提案したが、分割線の総長があまり短くできていなかった。そこで本稿では、矩形領域を格子状に分割することで効率的に分割線の短い解を求める手法を提案し、計算機実験によりその有効性を確認する。 |
| 題名 | 単色辺からなるグラフのトラックレイアウト |
| 著者 | ○宮内 美樹 (NTT) |
| Page | pp. 142 - 147 |
| Keyword | グラフ理論, 2部グラフ, トラックレイアウト |
| Abstract | グラフの細分のトラックイアウトの２部グラフに対して従来から知られている結果を改良し，m頂点，n頂点(m ≥ n)からなる部集合を持つ任意の2部グラフGm,nに対して，各辺が 4logd n個の細分点を持つGm,n の細分の(d+2)-トラックレイアウトが存在することを示した． |
| 題名 | 多義的クラシファイア集合獲得問題のための整数線形計画モデルを用いたデコーダ設計における多義性の有用性について |
| 著者 | ○稲元 勉, 樋上 喜信 (愛媛大学) |
| Page | pp. 148 - 153 |
| Keyword | 多値論理, 多数決回路, 整数線形計画法, 複雑系 |
| Abstract | 本稿では，自然界に偏在する多義性の工学的有用性を示すことを目的として，素子の多数決により出力が定まるデコーダを考え，それを構成する素子が単値の場合と多値の場合とで，最適なデコーダ設計に差が生じることを示す． 最適なデコーダ設計を求めるために，素子とクラシファイアとを対応付け，クラシファイア集合獲得問題のための整数線形計画モデルを提案し，このモデルから生成される整数線形計画問題を数理計画ソルバにより解く． 入力が4ビット，出力が3値という条件下において，デコーダの入出力対応を表現するための素子数が，多義性を有さない場合7であることに対して，多義性を有する場合6と少なくなる場合が存在するという計算結果を得た． |
| 題名 | (招待) 多面体の展開図の列挙について |
| 著者 | ○堀山 貴史 (埼玉大学 大学院 理工学研究科) |
| Page | pp. 154 - 154 |
| Keyword | 列挙アルゴリズム, 展開図, 二分決定グラフ |
| Abstract | 展開図は、多面体を辺に沿って切り、平面に開くことで得られる多角形である。展開図に関する問いとして「任意の凸多面体は、辺を切り開くことで、その面が重ならないように展開することができるか」や「複数の多面体を展開して、同じ展開図を得ることができるか」を取り上げ、それらにまつわる研究について述べる。また、そのアプローチとして、二分決定グラフを利用した列挙手法についても解説する。 |
| 題名 | (招待) 車載デバイスの進化の方向性 −エネルギー革新と自動運転の視点から− |
| 著者 | ○石原 秀昭 (株式会社デンソー IC技術2部) |
| Page | pp. 155 - 156 |
| Keyword | クルマ, エネルギー, 自動運転, IoT, デバイス |
| 題名 | (招待) 単一インダクタ多出力 DC-DC Converter の実現 |
| 著者 | ○�皸� 伸和 (群馬大学) |
| Page | pp. 157 - 162 |
| Keyword | 単一インダクタ多出力, DC-DC Converter, freewheel, 電圧制御, 電流制御 |
| Abstract | 電源の中で大きな面積を占めるインダクタンスを削減する方法として、一つのインダクタンスで多出力を実現する、単一インダクタ多出力 DC-DC Converter の実現方法に関して述べる。初めに、単一インダクタ多出力を実現する回路トポロジーに関して降圧型を中心に系統立てて説明する。これらの回路トポロジーを用いて実現する電源回路の制御方法には「電圧制御」「電流制御」「ヒステリシス制御」「排他的制御」「適応型制御」がある。次に、これらの原理、制御回路の実現方法、各制御方法の特徴を説明し、シミュレーションと実測の結果を示す。 |
| 題名 | 探索の多様性を持続するGAによるCSD係数FIRフィルタ設計 |
| 著者 | ◎有江 勇人, 陶山 健仁 (東京電機大学) |
| Page | pp. 163 - 168 |
| Keyword | FIRフィルタ, GA, 組合せ最適化 |
| Abstract | 本研究では，GA（Genetic Algorithm）によるCSD（Canonic Signed Digit）係数FIR（Finite Impulse Response）フィルタ設計について検討する．通常のGAでは，非零桁数を制限するペナルティ関数によって，個体に含まれる非零桁の位置が固定され，探索の多様化を図ることが困難であった．提案手法では，非零桁数を制限するペナルティ関数の非零桁数の制約を調整し，探索の多様化を促進する．設計例より，提案手法の有効性を示す． |
| 題名 | 多様化能力を向上したPSOによるIIRフィルタ設計 |
| 著者 | ◎山本 健造, 陶山 健仁 (東京電機大学) |
| Page | pp. 169 - 174 |
| Keyword | IIRフィルタ, PSO, 確率的最適化 |
| Abstract | 本研究では，PSO（Particle Swarm Optimization）を用いたIIR（Infinite Impulse Response）フィルタの設計について検証する．これまで，探索停留時に目的関数にペナルティを付加し，停留回避する手法について検討してきた．その際，ペナルティ付加範囲の設定が重要となる．本研究では，探索序盤での目的関数値の傾きに基づき，ペナルティ付加範囲を停留点毎に算出する． その後，算出したペナルティ付加範囲における最小値を選択し固定する手法について提案する．設計例より，提案法の有効性を示す． |
| 題名 | 係数同一制約を用いた安定なIIRフィルタの設計 |
| 著者 | ◎平川 友大 (広島大学大学院工学研究科), 中本 昌由, 山本 透 (広島大学大学院工学研究院) |
| Page | pp. 175 - 180 |
| Keyword | IIRフィルタ, スパース性, 係数同一制約, Lagrangeの未定乗数法, 遺伝的アルゴリズム（GA） |
| Abstract | ディジタルフィルタの乗算器数を削減するため，スパース性（0係数）を用いたフィルタの設計法が数多く提案されているが，スパース性によって特性が劣化する恐れがある．提案手法では0係数だけでなく2つ以上の係数値の絶対値が同一となる「係数同一制約」を導入する．この問題は，組み合わせ最適化問題と実数係数の最適化問題が混合した問題となるため，Lagrangeの未定乗数法と遺伝的アルゴリズム（GA）を組み合わせた効果的な解法を提案する．さらに，この方法では，制約がスパース性よりも緩和されているため，同じ条件（乗算器数）でもフィルタ特性の劣化を抑えられることができることを設計例を用いて実証する． |
| 題名 | (招待) マイクロホンアレーによる音源追尾技術 |
| 著者 | ○陶山 健仁 (東京電機大学) |
| Page | pp. 181 - 183 |
| Keyword | マイクロホンアレー, 音源追尾 |
| Abstract | マイクロホンアレーは複数のマイクロホンを並べた集音系であり，マイクロホン位置の違いを利用した空間信号処理が可能である。ロボット聴覚やハンズフリー通話等への応用を想定した場合，話者は複数存在し，かつ時刻とともに位置が変動すると考えたほうが自然である。そのため，音源追尾技術が重要な役割を演ずることになる。本発表では，音源追尾技術の概要についてふれた後，発表者がこれまで開発してきた信号部分空間の逐次推定に基づく手法，音声のスパース性に基づく手法について紹介する。 |
| 題名 | (招待) 画像・映像信号のためのセキュリティ技術 |
| 著者 | ○今泉 祥子 (千葉大学大学院融合科学研究科) |
| Page | pp. 184 - 189 |
| Keyword | 著作権保護, プライバシー保護, 電子透かし, 知覚暗号化, 画像符号化 |
| Abstract | 近年，クラウドサービスやソーシャル・ネットワーキング・サービス（SNS）などの急速な普及に伴い，メディアコンテンツの送受信がこれまで以上に盛んに行われるようになった．一方で，これらのコンテンツに対する不正な改ざんや二次利用，また，プライバシが深刻な問題になっている．本講演では，画像・映像信号に焦点を当て，著作権やプライバシを保護するためのセキュリティ技術の動向について紹介する． |
| 題名 | (招待) 超小型衛星 (Lean Satellite) ―システム工学の新たな展開― |
| 著者 | ○趙 孟佑 (九州工業大学 宇宙環境技術ラボラトリー) |
| Page | pp. 190 - 191 |
| Keyword | 超小型衛星, 信頼性 |
| Abstract | 近年、世界中で超小型衛星の開発が活発になっている。従来の人工衛星は、宇宙空間での信頼性を最優先事項としてきた。一方、超小型衛星は低コスト・短納期で顧客の要求に応えるシステムを提供するため、従来型衛星とは異なる開発・運用手法をとる。そのような衛星をLean Satelliteと呼ぶ考えが広がっており、システム工学の新たな展開につながる可能性を秘めている。講演では、超小型衛星の現状と将来並びにLean Satelliteの概念について紹介する。 |
| 2016年5月13日(金) |
| 題名 | マルチコア・タスクスケジューリング問題に対するモンテカルロ木探索の適用 |
| 著者 | ◎北野 将梧, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 192 - 197 |
| Keyword | マルチコア・メニーコア設計, タスクスケジューリング, モンテカルロ木探索（MCTS）, 組み合わせ最適化 |
| Abstract | 本論文では，実行時間最小マルチコア・タスクスケジューリング問題に対するモンテカルロ木探索（MCTS）について扱う．既存手法として，HLFET，CP/MISFに基づくgreedyアルゴリズム及び，制約充足問題（CSP）として記述した後に汎用ソルバによって求解する手法が知られているが，それらとの比較する実験を行った．小規模な入力に対しては全て僅差であり，最適解に近い出力が得られた．しかし，規模が大きくなるに従って，MCTS及びCSPソルバによる解がより優れるようになった．また，MCTSの内部で用い，探索を特徴づけるパラメタを変更する実験を行った結果，パラメタによって結果が大きく変化することが確認された．このことから，入力の規模や実行時間とのトレードオフを考慮して，各種パラメタを調整することが重要であると考察される． |
| 題名 | GPU向けOpenCLプログラムのマルチコアプロセッサ上でのスレッド制御方式 |
| 著者 | ◎北條 直久, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 198 - 203 |
| Keyword | OpenCL, マルチコア, マルチスレッド, データ並列処理 |
| Abstract | 本研究では, GPU向けOpenCLプログラムを効率的に実行するためのスレッド制御方式としてAll-at-a-Time方式, Little-by-Little方式, In-the-Loop方式を提案した. All-at-a-Time方式は全てのスレッドを同時に生成し実行する. Little-by-Little方式はアクティブなスレッド数に上限を設け, スレッドの生成, 実行, 解放を繰り返す. In-the-Loop方式は, アクティブなスレッド数の上限までスレッドを生成し, 生成されたスレッドがwork-itemの処理を繰り返す. Little-by-Littleと違って実行中に解放を行わない. 提案したスレッド制御方法をベンチマークプログラム集BEMAPによって評価した. 実験結果からIn-the-Loop方式が最も効率的であることが示された. またIn-the-Loop方式を用いる場合, スレッド数の上限をコア数よりも若干大きい値に指定したとき実行時間が最も短くなった. |
| 題名 | 並列化可能なリアルタイムタスクのメニーコアへの静的マッピング |
| 著者 | ◎徐 亦檸, 谷口 一徹, 冨山 宏之 (立命館大学) |
| Page | pp. 204 - 207 |
| Keyword | タスクマッピング, メニーコア, リアルタイムシステム, 整数計画法 |
| Abstract | 本論文は，メニーコアへのタスクマッピング手法を提案する．提案手法は，タスク内の並列性とタスク間の並列性の両者を考慮し，各タスクのデッドライン制約を満たす範囲で，システムに必要となるコアの数を最小化する．実験により，従来手法に対する優位性を示す． |
| 題名 | (招待) 相補型原子スイッチを用いた低電力不揮発プログラマブルロジック |
| 著者 | ○宮村 信, 阪本 利司, 多田 宗弘, 杉林 直彦 (NECグリーンプラットフォーム研究所) |
| Page | pp. 208 - 213 |
| Keyword | 原子スイッチ, 抵抗変化型スイッチ, プログラマブルロジック, 不揮発性FPGA, 低電力 |
| Abstract | 原子スイッチは、数桁にわたるON/OFF抵抗比と不揮発性を有する抵抗変化型スイッチである。我々は、低プログラム電圧と信頼性の高いOFF状態が得られる相補型原子スイッチを提案し、このスイッチを用いた不揮発性FPGAを65nmCMOSプロセスで試作した。原子スイッチはLSIの配線層に形成され、Si上に形成されるSRAM型スイッチを用いた従来のFPGAに比べてチップ面積を大幅に小さくすることができる。8kロジックエレメント規模の試作チップに対して16bitALU回路を実装し、市販の低電力FPGAと性能比較を行った。その結果、30%の動作電力の低減と低電圧領域において2.5倍の動作速度の向上を確認した。 |
| 題名 | 半正定値計画緩和に基づく擬似スティッチを用いたTPLのためのレイアウト分割手法 |
| 著者 | ◎半田 昌平 (東京工業大学大学院理工学研究科), 高橋 篤司 (東京工業大学工学院情報通信系), 中田 和秀, 松井 知己 (東京工業大学工学院経営工学系) |
| Page | pp. 214 - 219 |
| Keyword | リソグラフィー, 半正定値計画緩和, TPL, FMアルゴリズム |
| Abstract | トリプルパターニングリソグラフィー(TPL)とは通常1度しか行わない露光工程を3回行うことによって，1回の露光でウェハ上に実現できる限界未満のレイアウト密度を達成する技術である．TPLはコンフリクトやスティッチを含んではならないが，レイアウト設計段階でコンフリクトとスティッチがより少ない3つの分割を得ることが求められる．本稿では先行研究をもとに，コンフリクトグラフに擬似的なスティッチエッジを加えることによってさらにコンフリクトが少ないレイアウト分割を得る手法を提案する．また，緩和問題の最適解を用いた点の交換操作を加える事でさらにコンフリクトを減少させる逐次改善操作を提案する． |
| 題名 | 高速かつ低電力なソフトエラー耐性をもつ Fast-SEHラッチの設計 |
| 著者 | ◎田島 咲季, 史 又華, 戸川 望, 柳澤 政生 (早稲田大学理工学術院) |
| Page | pp. 220 - 224 |
| Keyword | ソフトエラー, 低電力 |
| Abstract | 本稿では，遅延オーバーヘッドが大きいNew-SEH ラッチの高速化を目指したFast-SEHラッチの提案を行う．Fast-SEH ラッチと比較対象のソフ トエラー耐性をもたないC2MOS ラッチや既存耐ソフトエラーラッチSEH ラッチとNew-SEH ラッチを実装し，トランジスタレベルシミュレーション・評価を行う．Fast-SEH ラッチはSEH ラッチと比較し，最大で10.91% の電力削減，55.17% の遅延削減を達成した． |
| 題名 | スパースモデリングのハードウェア化による高速化 |
| 著者 | ◎古川 拓実 (東海大学 情報通信学研究科 情報通信学専攻), 清水 尚彦 (東海大学 情報通信学部 組込みソフトウェア工学科) |
| Page | pp. 225 - 230 |
| Keyword | スパースモデリング, ハードウェア, FPGA |
| Abstract | スパースモデリングは観測数以上の説明変数を推定し求めるものである。スパースモデリングの演算は行列の反復演算を用いるため演算時間が非常に長くなる。我々は、スパースモデリングをハードウェア化し演算の高速化を行った。ハードウェア化することによりソフトウェアと比較し2.7倍高速に演算することを可能とした。本論文では、スパースモデリングのハードウェア設計詳細とソフトウェアとの比較について述べる。 |
| 題名 | 法2n-1上の剰余CSD数表現と剰余SD数乗算への適用 |
| 著者 | ○田中 勇樹, 中村 康資, 魏 書剛 (群馬大学 大学院理工学府) |
| Page | pp. 231 - 236 |
| Keyword | SD数, CSD数 |
| Abstract | 数のCSD数表現は、その数を表すSD数表現のなかで、非零桁が連続せず、非零桁数が最小となるものである。 しかし、その表現には、もとの桁数から1桁増やす必要があるため、剰余数系では直接使用することは難しかった。 本研究では、法を2n-1とする剰余数系において、CSD数表現の特徴である、非零桁が連続しないという特徴を保持しつつ、数表現がn桁であるような剰余CSD数表現を提案する。 剰余CSD数表現を効率的に与える回路構成を与え、剰余SD数乗算回路に適用し、回路面積の削減を図った。 |
| 題名 | 配列型近似乗算器の設計と解析 |
| 著者 | ◎山元 貴普, 谷口 一徹, 冨山 宏之, 山下 茂 (立命館大学), 原 祐子 (東京工業大学) |
| Page | pp. 237 - 242 |
| Keyword | Approximate Computing, 配列型乗算器, 自動合成 |
| Abstract | 回路の低消費電力化や性能向上などを目的として、誤差が発生することを許容する代わりに回路面積を縮小するApproximate Computingという技術が注目を集めている。本論文ではApproximate Computingを実現する乗算器の設計法を提案する。提案手法は、配列型乗算器を基礎として、ANDゲートや加算器を順に削除することで近似乗算器を体系的に設計する。さらに、設計された近似乗算器の最大誤差を解析する手法を提案する。本設計・解析手法を、8ビットの配列型乗算器に適用し、面積、性能、誤差のトレードオフを解析する。 |
| 題名 | 並列インデックス生成器のための線形変換回路合成手法に関する一考察 |
| 著者 | ○松永 裕介 (九州大学) |
| Page | pp. 243 - 248 |
| Keyword | インデックス生成器, 論理合成, マルコフ連鎖モンテカルロ法 |
| Abstract | 本稿では並列インデックス生成器で用いられる線形変換回路を合成する手法の提案を行う．従来手法では単一の候補しか生成することができなかったが，提案手法ではマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて複数の解候補を生成できるようになっている． |
| 題名 | SPICEを用いたビニールハウスの熱気流シミュレーション手法 |
| 著者 | ○中林 啓司 (奈良県奈良市) |
| Page | pp. 249 - 254 |
| Keyword | ビニールハウス, 等価回路, 気流解析, 伝熱解析, 回路シミュレーション |
| Abstract | 我々の研究では、園芸農業の冬場夜間のビニールハウスにおけるファンヒータを用いた温度制御に着目し、ハウス内の気流と伝熱を等価回路としてモデル化しSPICEで連成解析することにより、内部の温度分布やその時間的変化を予測するための熱気流シミュレーション手法を提案する. 従来の計算流体力学(CFD)による解析結果との比較を行い、提案手法の有効性を明らかにした. |
| 題名 | デスクリプタシステム表現を用いる回路方程式の一定式化 |
| 著者 | ◎斉藤 大輔, 関根 敏和, 高橋 康宏 (岐阜大学) |
| Page | pp. 255 - 260 |
| Keyword | デスクリプタシステム, 状態方程式, 回路方程式, グランド非共通回路 |
| Abstract | 回路の高速化や高密度化に伴って，これまで一様と見做していた回路のグランドの電位が一様ではないと考えて解析する必要が出てきている．多くの汎用回路シミュレータで用いられている修正節点解析法は，グランドの電位が一様でない回路の解析では，グランドの電位が一様の場合に比べて，素子数の増加の割合よりも節点数の増加の割合の方が大きくなるので，解析の効率が落ちる． 筆者らは，先に，修正節点方程式から開始して，状態方程式を得る一方法を提案した．しかし，この方法は，解析する回路によっては，前処理として特異値分解が必要になった．本文では，特異値分解を用いずに微分方程式数が最小のデスクリプタシステム表現に定式化して解析の効率を上げる方法を述べている． |
| 題名 | 確率的に結合が切り替わる多角形発振器ネットワークの同期現象 |
| 著者 | ○上手 洋子, 西尾 芳文 (徳島大学) |
| Page | pp. 261 - 266 |
| Keyword | 非線形回路, 発振器, 同期現象, ダイナミカルネットワーク |
| Abstract | 近年、脳の神経細胞の一種であるグリッドセルが六角形の活動パターンを示すことが明らかになっている。ニューロンの発火パターンの六角形構造は、新しい脳情報機能解明に重要な役割を果たすと期待されている。すなわち、電子回路を用いて神経生物学システムをモデル化するためには、多角形発振器ネットワークにおける同期パターンの研究が重要である。また、複雑な神経生物システムをモデル化するためには、確率もしくは時変な結合を有するネットワークの提案および解析が求められる。よって本研究では、確率的に結合が切り替わる多角形発振器ネットワークを提案し、同期現象について調査を行う。 |
| 題名 | 整数計画ソルバーを用いた区分的線形抵抗回路の全ての特性曲線を求める簡単な方法 |
| 著者 | ○山村 清隆, 石黒 俊 (中央大学 理工学部 電気電子情報通信工学科) |
| Page | pp. 267 - 272 |
| Keyword | 回路シミュレーション, 非線形回路の数値解析理論, 整数計画法, 全解探索 |
| Abstract | 近年，整数計画法の分野の飛躍的な発展により，10年前まではNP困難という呪縛から「絶対に」解けないと考えられていた大規模な整数計画問題を実用的な計算時間で解けるようになり，現代社会に大きな影響を与えている．本論文では，整数計画ソルバーCPLEXを用いた区分的線形抵抗回路の全ての特性曲線を求める方法を提案する．本手法は「最適化を考えるのではなく，全ての実行可能領域を求めることを考える」「CPLEXのパラメータの与え方が通常とは逆である」ことに特徴があり，複雑なプログラミングを必要としないため実装が容易で，かつ非常に効率が良い．また本論文では，この方法により全ての特性曲線が得られることを，CPLEXで使われているアルゴリズムの原著論文とCPLEXのマニュアルから証明する． |
| 題名 | パッケージの熱伝達特性推定に基づく自己発熱考慮パワーMOSFETモデル |
| 著者 | ◎大石 一輝 (京都大学工学部), 新谷 道広, 廣本 正之, 佐藤 高史 (京都大学大学院情報学研究科) |
| Page | pp. 273 - 278 |
| Keyword | パワーデバイス, 回路シミュレーション, 自己発熱, 熱解析, デバイスモデリング |
| 題名 | ゲート電圧依存性を考慮した縦型SiCパワーMOSFETのボディダイオードモデル |
| 著者 | ◎周 瑞, 新谷 道広, 廣本 正之, 佐藤 高史 (京都大学大学院情報学研究科) |
| Page | pp. 279 - 284 |
| Keyword | SiCパワーMOSFET, ボディダイオード, 回路シミュレーション, デバイスモデリング, 同期整流 |
| 題名 | 高電圧・大電流領域のスイッチング特性を再現するSiC-FETチップモデル |
| 著者 | ◎坂入 寛之, 柳 達也, 大嶽 浩隆, 黒田 尚孝 (ローム/パワーアプリケーション開発部), 谷川 博章 (キーサイト・テクノロジー/EEsof EDA事業部), 中原 健 (ローム/パワーアプリケーション開発部) |
| Page | pp. 285 - 290 |
| Keyword | SiC, モデリング, Sパラメータ, スイッチング特性, 高電圧 |
| 題名 | 部分最適化によるコンパレータの自動設計 |
| 著者 | 吉澤 慧, ○高井 伸和, 鈴木 研人, 加藤 雅人, 関 洋明, 大河内 一登 (群馬大学) |
| Page | pp. 291 - 296 |
| Keyword | 自動設計, コンパレータ, 部分最適化 |
| Abstract | 回路トポロジーまでを考慮したアナログ集積回路の自動設計を実現するためには、莫大な可能性からいかに効率的に仕様にあったトポロジーを発見するかが課題となる。提案手法では回路の評価を効率的にするために設計者が経験的に考慮している回路設計手法を取り入れた部分最適化を提案し、アナログ回路の自動設計に適用することで、効率的に回路を自動設計する手法を提案する。 |
| 題名 | 冪乗で昇降圧できるスイッチトキャパシタ電源 |
| 著者 | ◎岩永 友也, 寺田 晋也 (熊本高等専門学校), 江口 啓 (福岡工業大学), 大田 一郎 (熊本高等専門学校) |
| Page | pp. 297 - 300 |
| Keyword | スイッチトキャパシタ電源, 冪乗昇圧, 小形軽量, 高効率, DC-DCコンバータ |
| Abstract | スイッチトキャパシタ（SC）電源は，キャパシタ間の接続を高速切換えすることによって，電圧変換を行う回路で，小形軽量で低ノイズという特長がある．本稿ではJ±K倍で昇降圧できるSC電源を提案し，無負荷時における一般的な回路の昇圧比を比較した（JとKは整数）．また，具体的にJとKが2または3の回路についてHSPICEによるシミュレーションで特性の比較を行った．その結果，(1) 無負荷時では，3の冪乗で昇圧する方式が最も素子数に対する昇圧比が高い，(2) 負荷時では，回路面積およびスイッチ素子の最小オン／オフ時間幅が等しいという条件でシミュレーションした場合では2の冪乗で昇圧する方式が最も高い効率が得られることが分かった． |
| 題名 | 極低入力電圧を昇圧するチャージポンプ回路の設計 |
| 著者 | ◎辻 佑斗, 廣瀬 哲也, 尾崎 年洋, 浅野 大樹, 小國 一道, 黒木 修隆, 沼 昌宏 (神戸大学 大学院工学研究科 電気電子工学専攻) |
| Page | pp. 301 - 306 |
| Keyword | エネルギーハーベスティング, 低電圧, チャージポンプ |
| Abstract | 本稿では，極低電圧エネルギーハーベスティングに適したチャージポンプ回路に向けて，回路パラメータの設計手法およびスイッチのリーク電流を低減するドライバ回路を提案する．提案する設計手法は，入力電圧，出力電圧の減衰係数，出力電力を設定することで，それらの値に適した動作周波数，電荷転送キャパシタの容量，およびMOSFETのゲート幅を決定する．提案するドライバ回路は，出力負荷と分離した補助チャージポンプとCMOSインバータを用いて，入力電圧を2倍に昇圧した振幅の駆動電圧を生成し，スイッチのリーク電流を低減する．シミュレーション評価の結果，提案回路は100 mVの入力電圧で動作し，負荷電流が66.8 nAのとき190 mVの電圧を出力した． |
| 題名 | 25Gbps/chリタイマIC向けパワー/シグナルインティグリティ設計 |
| 著者 | ○古後 健治, 川本 高司, 結城 文夫, 乗松 崇泰, 高武 直弘 (（株）日立製作所 研究開発グループ) |
| Page | pp. 307 - 312 |
| Keyword | パワーインティグリティ, シグナルインティグリティ, 25Gbps |
| Abstract | 近年，クラウド化の進展や大容量情報処理のニーズ拡大により，データセンタ内におけるサーバやストレージ等の装置で処理するデータ量が飛躍的に増加し，スループットの高速化が求められている。そこで，我々は情報通信装置の高速I/Oとして，100G-KR4対応のリタイマICを開発した。本ICは，1レーンの伝送速度が25 Gbit/s級と高速なため，1 UIが狭く，電源変動による生じるジッタおよび等化設定による不要ジッタを無視できない。本報告では，この電源変動によるジッタ，並びにバックプレーン構造の最適等化について検討した結果を報告する。 |
| 題名 | クレータマッチングアルゴリズムのFPGAへの実装 |
| 著者 | ◎岡田 怜史, 中浜 優佳, 森部 美沙子, 野村 出, 滝野 達也 (明治大学大学院理工学研究科電気工学専攻), 鎌田 弘之 (明治大学理工学部) |
| Page | pp. 313 - 317 |
| Keyword | 低演算リソース環境 |
| Abstract | 現在、JAXA宇宙科学研究所では、SLIM計画として小型月面探査機の開発・研究が進められている。この計画には探査機の自己位置推定が必須であり、月面画像からクレータを検出し、クレータデータベースと照合することで位置推定を行う。その照合手法には、進化的三角形相似マッチング(ETSM)が提案されているが、クレータの検出誤差に対して頑強ではない。本研究では、ETSMで使用されている遺伝的アルゴリズムをABCアルゴリズムに置き換え、FPGAへ実装した場合の精度、処理時間について検証を行う。実験の結果、処理時間・検出精度について良好な結果を得た。今後は、より信頼度の高いマッチングを行うため、さらなる比較と検証を行う予定である。 |
| 題名 | HEVCリアルタイム符号化処理における符号化効率とメモリ帯域のトレードオフを考慮した動き検出 |
| 著者 | ◎宮島 弘大 (大阪電気通信大学 大学院工学研究科 情報工学専攻), 矢野 心慈, 藤田 玄 (大阪電気通信大学 情報通信工学部 情報工学科) |
| Page | pp. 318 - 323 |
| Keyword | HEVC, メモリ帯域, 符号化効率, 動き検出 |
| Abstract | 最新の動画符号化方式であるHEVCは従来のH.264/AVCと比較して，約2倍の符号化効率を有しており，特に4Kなどの高解像度動画像に対して符号化効率が優れている． このような高解像度動画像のリアルタイム符号化を行う際，動画像の高解像度化と探索空間の増加によって，外部メモリから画像データを転送するときのメモリ帯域の増大が課題となっている．HEVC符号化においてメモリ帯域の大部分を占める処理が， フレーム間の動きベクトルを求める動き検出処理である．動き検出のメモリ帯域をハードウェアで実現可能なメモリ帯域まで抑えるために，本論文ではメモリ帯域と符号化効率のトレードオフを考慮した動き検出手法を提案する． |
| 題名 | 多視点マルチバンド画像からの3次元復元と色再現に関する検討 |
| 著者 | ◎伊藤 秀哉, 伊藤 康一, 青木 孝文 (東北大学 大学院情報科学研究科), 土田 勝 (NTTコミュニケーション 基礎科学研究所) |
| Page | pp. 324 - 329 |
| Keyword | マルチバンド画像, 多視点3次元復元 |
| Abstract | 本稿では，複数視点から撮影されたマルチバンド画像を用いて物体の3次元形状を復元する手法を提案する．提案手法では位相限定相関法を用いた多視点画像からの3次元復元手法と，マルチバンド画像を用いた高精度画像対応付け手法を組み合わせることで高精度な3次元点群を復元する．また，マルチバンド画像から色再現をしたテクスチャをマッピングすることで，高品質な3次元モデルを得る．実験により，提案手法の有効性を実証する． |
| 題名 | PAPRによる騒音フレーム検出を用いる突発性騒音抑圧法 |
| 著者 | ◎�雍� 直也, 笹岡 直人, 伊藤 良生 (鳥取大学大学院工学研究科情報エレクトロニクス専攻) |
| Page | pp. 330 - 335 |
| Keyword | 音声強調, 突発性騒音, 4次キュムラント |
| Abstract | 近年，騒音重畳音声に含まれる周囲環境騒音を抑圧するための音声強調法が研究されている．しかし，突発性騒音と呼ばれる騒音は，電力及び周波数特が短時間で素早く変化するため抑圧が困難である．本稿では，オンライン処理可能な突発性騒音検出法を提案する．突発性騒音が発生した区間はPAPRが大きくなる特徴を持つ．PAPRが大きいとき尖度も大きくなると考えられるため，本手法ではPAPRを直接用いずに尖度により騒音フレームを検出する．そして，検出された騒音フレームに対して騒音抑圧処理を行うことにより突発性騒音のみを抑圧することが可能となる． |
| 題名 | パイロットノッチフィルタを用いたSimplified Lattice Algorithmに基づく適応ノッチフィルタの収束の高速化 |
| 著者 | ◎宗像 宏幸, 越田 俊介, 阿部 正英, 川又 政征 (東北大学大学院工学研究科電子工学専攻) |
| Page | pp. 336 - 341 |
| Keyword | 適応ノッチフィルタ |
| Abstract | 適応ノッチフィルタ（ANF）は，ノッチ周波数を適応的に変化させることができるノッチフィルタである．このフィルタを用いて広帯域雑音に埋もれた正弦波の周波数を適応的に推定し追跡することができる．Simplified Lattice Algorithm (SLA)は，正規化ラティス構造を持つノッチフィルタにおいて高速な収束速度を実現する適応アルゴリズムとして知られている．Piloted ANF は，大きいステップサイズと小さいステップサイズを切り替えることにより収束速度を改善することができるANFである．本稿では，SLA にPiloted ANF を適用することで，SLA の収束を高速化する手法を提案する．また，定常状態における周波数推定値のMSE が等しいという条件の下で従来法であるSLA と提案法の収束特性を比較し，提案法がSLA より高速に収束することを実験的に示す． |
| 題名 | スパース正則化と一般化主成分分析に基づく適応画像修復 |
| 著者 | ◎高橋 智博 (東京理科大学工学部), 小西 克巳 (工学院大学情報学部), 雨車 和憲, 古川 利博 (東京理科大学工学部) |
| Page | pp. 342 - 346 |
| Keyword | 画像修復, 行列ランク最小化, 一般化主成分分析, スパース最適化 |
| Abstract | 本稿では行列のランク最小化問題に基づく画像修復と行列ランク最小化に基づく一般化主成分分析とを組合せ，複数の異なるテクスチャを修復可能な画像修復法を提案する． 既存の行列ランク最小化に基づく一般化主成分分析ではデータベクトル（小領域）と線形部分空間との対応付けを内積に基づき決定していたが，一般的な画像は直流成分が支配的であることを考慮し，提案法ではスパース最適化の知見を用いて正則化を行うことで，画像の直流成分の影響を軽減する． 数値実験により，既存の画像修復法と比べて原画像に近い修復結果が得られることを示す． |
| 題名 | 固視点と点滅刺激の位置関係とSSVEPの誘発特性 |
| 著者 | ◎松井 勇輝, 板井 陽俊 (中部大学工学部情報工学科) |
| Page | pp. 347 - 350 |
| Keyword | SSVEP, 注意, 誘発範囲, 脳波 |
| Abstract | 脳コンピュータインタフェイスによる車椅子制御など移動体の制御入力としてSSVEPを利用する際，移動体の周囲状況を把握し，次の動きを決定する必要がある．すなわち，視覚刺激は利用者の視界を遮らないように正面を避けて配置することが重要となるため，利用者は周辺状況に目を向けつつも，移動体の制御を行うため視覚刺激に注意を向ける状況が作られる．本研究では鉛直方向及び斜め方向に配置した視覚刺激により誘発されたSSVEPを計測し，視覚刺激の位置とSSVEPの関連性を示すと共に，SSVEPを用いた刺激に対する注意の有効範囲を検討する．その結果，水平方向と同様に視覚刺激が視線方向から離れるほど誘発量が減衰する傾向がある可能性を示した． |
| 題名 | 粒子フィルタを用いた光電脈波信号からの運動時心拍数推定手法 |
| 著者 | ◎藤田 雄也 (京都大学工学部), 廣本 正之, 佐藤 高史 (京都大学大学院情報学研究科) |
| Page | pp. 351 - 356 |
| Keyword | 粒子フィルタ, 心拍数推定, 光電脈波, ウェアラブルデバイス |
| 題名 | 嗅覚と感性―脳波による感性フラクタル次元解析法について― |
| 著者 | ○中川 匡弘 (長岡技術科学大学) |
| Page | pp. 357 - 362 |
| Keyword | 脳波, フラクタル, 感性, 嗅覚 |
| Abstract | 最近、性能、価格、品質に次ぐ第4の価値として五感に係る感性を基軸とした高付加価値のモノづくりが注目されており、脳波のフラクタル性に基づいた新しい官能評価手法が提案されてきた。本報告では、我々が提案する感性フラクタル次元解析法 ( Emotion Fractal Analysis Method : EFAM ) を用い、嗅覚刺激に係る感性解析の事例を紹介する。具体的には、多チャンネル計測された脳波のフラクタル次元を求め、その時空間特性から感性を定量化するものである。このような手法により、各種香料の特徴を定量化可能であることが示された。 |