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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2014-10-08 13:30 ［招待講演］混合正規分布に対する統計的最大最小演算とその応用 ○築山修治（中大）  COMP2014-28 |
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| 抄録 | （和） | 最先端集積回路においては，微細化に伴う製造ばらつきにより，素子性能がチップ間だけでなく，チ ップ内でも大きくばらつくようになっている．そのため，最悪の場合を想定した従来の設計手法では，マージンの 重畳によりタイミング制約の厳しい高性能回路の設計ができないという状況も生じている．このような問題を解決 するため，遅延ばらつきを統計量として扱う統計的静的遅延解析（Statistical Static Timing Analysis：S-STA）が提案 され，多くの報告がなされている．S-STA 手法においては，素子遅延や信号到達時刻を確率変数として扱い， 統計的最大値および最小値の分布を求める計算を繰り返してクリティカル遅延や最小遅延の分布を求めるが，与え られた 2 つの確率変数の分布を正規分布と仮定しても，これらの確率変数の最大および最小の分布は正規分布にな らない．そのため，最大値や最小値の分布を正規分布で近似して解析を進めると，誤差が蓄積する．そこで，我々 は，分布を 2 つの正規分布の確率重み和（混合正規分布）で表現する手法を提案し，混合正規分布に対する統計的 最大および最小演算手法を提案した．この手法は，非正規分布を表現できるだけでなく，様々な相関を容易に 扱うことができ，分布の累積分布関数の形状を考慮して，混合正規分布の各パラメータを決定する手法である．ま た，これらの演算手法を用いた S-STA 手法は，遅延に影響を与える入力スリューも考慮することができる． 提案した統計的最小演算は，直列接続された電池システムの寿命解析に利用することができる．持続可能社会 を形成する上で不可欠な蓄電池はセルを直並列接続して構成される電池システムであり，用途毎に最適な接続構造 をとる必要がある．最適性の指標には，寿命やクーロン効率（充電電荷量に対する放電電荷量）など幾つか考えら れるが，設計時におけるこれらの指標の値は，使用環境や製造ばらつきを考慮すると，確定的な値にはできないた め，統計的な取り扱いが必要となる．そこで，我々は，各セルの劣化曲線とその分布が与えられたとき，これらの セルを直列接続してできる電池システムの寿命分布を求める統計的手法を提案した．これを用いて，最適な接続構 造を持つ電池システムの設計が可能となると期待できる． |
| （英） | Due to the progress of micro-technology, process variability is increasing in not only inter-die but also intra-die, and so are circuit parameters. Hence, the worst-case analysis may estimate the circuit performance too pessimistically, so that circuits may be over-designed to satisfy given performance requirements, and hence low power circuits may not be obtained. In order to resolve this problem, statistical static timing analysis (S-STA) has been studied intensively, in which timing information such as circuit delay and latest arrival time is treated as random variable, and statistical maximum and minimum operations are conducted to find critical delay and shortest delay. In the statistical maximum and minimum operations, even if the distributions of two random variables are Gaussian, the distribution of statistical maximum or minimum of these random variables is not Gaussian anymore. Hence, methods approximating this non-Gaussian distribution by a Gaussian accumulate approximation errors. In order to represent this non-Gaussian distribution, we used Gaussian mixture model consisting of two Gaussians, and proposed algorithms for statistical maximum and minimum operations. The algorithms can treat any correlation easily, and take the shape of cumulative distribution curve into consideration to determine parameters of a Gaussian mixture model. Moreover, our proposed S-STA program using these statistical maximum and minimum algorithms can take input slew into consideration which affects delay of an element. We can use the proposed statistical minimum operation for analyzing the lifetime of a battery-pack composed from battery-cells connected in series. A battery-pack is an important key device for establishing a sustainable society, and a large variety of battery-packs are necessary depending on their purposes. Such a battery system is composed from many battery-cells connected in series and parallel, and must have optimal connections for their applications in certain metrics such as lifetime and coulomb efficiency (dischargeable capacity over charged capacity). However, we cannot treat these metrics as deterministic values in the design stage, since they heavily depend on the environment of usage and variability of production. Therefore, we proposed a statistical method for analyzing the lifetime of a battery-pack composed from battery-cells connected in series, when aging curve of each battery-cell and its distribution are given. This method can be used for designing a battery-pack with an optimal connection. |
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| キーワード | （和） | 混合正規分布 / 統計的最大最小演算 / 統計的静的遅延解析 / 直列接続された組電池 / 寿命予測 / / / |
| （英） | Gaussian mixture model / statistical maximum and minimum operations / statistical static timing analysis / series connected battery pack / lifetime estimation / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 114, no. 238, COMP2014-28, pp. 17-18, 2014年10月. | |
| 資料番号 | COMP2014-28 | |
| 発行日 | 2014-10-01 (COMP) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | COMP2014-28 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | COMP |
| 開催期間 | 2014-10-08 - 2014-10-08 |
| 開催地（和） | 中央大学 |
| 開催地（英） | Chuo University |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | COMP |
| 会議コード | 2014-10-COMP |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 混合正規分布に対する統計的最大最小演算とその応用 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Statistical Maximum and Minimum Operations for Gaussian Mixture Model and Their Applications |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 混合正規分布 / Gaussian mixture model |
| キーワード(2)（和/英） | 統計的最大最小演算 / statistical maximum and minimum operations |
| キーワード(3)（和/英） | 統計的静的遅延解析 / statistical static timing analysis |
| キーワード(4)（和/英） | 直列接続された組電池 / series connected battery pack |
| キーワード(5)（和/英） | 寿命予測 / lifetime estimation |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 築山 修治 / Shuji Tsukiyama / ツキヤマ シュウジ |
| 第1著者 所属（和/英） | 中央大学 (略称： 中大) Chuo University (略称： Chuo Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2014-10-08 13:30:00 |
| 発表時間 | 60分 |
| 申込先研究会 | COMP |
| 資料番号 | COMP2014-28 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | no.238 |
| ページ範囲 | pp.17-18 |
| ページ数 | 2 |
| 発行日 | 2014-10-01 (COMP) |
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