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第28回 回路とシステムワークショップ
プログラム

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会場受付時間

2015年8月2日(日)17:30〜19:00
2015年8月3日(月)8:30〜
2015年8月4日(火)8:30〜


セッション表

表内のセッション名はそのセッション情報にリンクしています.

2015年8月3日(月) [会場: 淡路夢舞台国際会議場]

301室311A室311B室405室

AnBd1-1  特別セッション: 学習とニューラルネットワーク
9:15-10:30

D1-1  グラフ・ネットワーク1
9:40-10:30

Ba1-1  アンプ
9:15-10:30

As1-1  回路解析手法
9:15-10:30

AsBaC1-2  特別セッション: ばらつきを考慮したシミュレーション
10:45-12:15

D1-2  グラフ・ネットワーク2
10:45-11:35

An1-2  非線形ダイナミクスとICT
10:45-12:00

Bd1-2  フィルタ設計
10:45-12:05

BdD1-3  特別セッション: 招待講演: 離散最適化
13:30-15:00

Ba1-3  センサ・発振回路
13:30-14:45

An1-3  カオスと分岐
13:30-14:45

As1-3  信頼性1
13:45-14:45

D1-4  招待講演
15:15-16:15

BaC1-4  特別セッション: 低電圧・低電力消費回路
15:00-16:15

An1-4  特別セッション: 非線形最適化とその応用
15:00-16:15

Bd1-4  音声・音響信号処理1
15:15-16:15

特別招待講演: 「コヒーレント・イジングマシーンによる組み合わせ最適化問題の高速計算 ‐量子人工脳をめざして-」 山本 喜久(内閣府プログラム 革新的研究開発推進プログラム (ImPACT))
16:30-17:30 [会場: 国際会議場 地下1階「イベントホール」]
表彰式・懇親会
18:00-20:00 [会場: ウェスティンホテル淡路 1階「ステラ」]
ナイトセッション
20:30-23:00 [会場: 国際会議場 2階「レセプションホールB」]


2015年8月4日(火) [会場: 淡路夢舞台国際会議場]

301A室301B室311A室311B室405室

C2-1  VLSI設計技術とその応用
9:15-10:55

Ba2-1  電源
9:15-10:30

D2-1  数え上げ・列挙
9:40-10:30

An2-1  非線形ダイナミクスと同期
9:15-10:30

Bd2-1  音声・音響信号処理2
9:30-10:30

C2-2  招待講演
11:10-12:10

As2-2  信頼性2
10:45-11:45

D2-2  計算量と自動証明
10:45-11:35

An2-2  特別セッション: 生体ネットワークにおける非線形ダイナミクス
10:45-11:45

Bd2-2  2マイクロホン音響信号処理
10:45-12:05

K1-1  小・中学生向け夏休み研究体験1
13:30-14:45

K2-1  小・中学生向け夏休み研究体験2
13:30-14:45

K3-1  小・中学生向け夏休み研究体験3
13:30-14:45

K4-1  小・中学生向け夏休み研究体験4
13:30-14:45

Bd2-3  画像・映像信号処理
13:30-14:50

K1-2  小・中学生向け夏休み研究体験1
15:00-16:15

K2-2  小・中学生向け夏休み研究体験2
15:00-16:15

K3-2  小・中学生向け夏休み研究体験3
15:00-16:15

K4-2  小・中学生向け夏休み研究体験4
15:00-16:15

Bd2-4  音声・音響信号処理3
15:00-16:20




論文一覧


(発表者を○,◎印で示し,◎印は本ワークショップ「奨励賞」の対象者を示す.)

2015年8月3日(月)

セッション AnBd1-1 特別セッション: 学習とニューラルネットワーク
日時: 2015年8月3日(月) 9:15-10:30
部屋: 301室
座長: 佐藤 雅俊 (首都大学東京/システムデザイン学部), 白井 啓一郎 (信州大学)

AnBd1-1-1 (時間: 9:15 - 9:40)
題名A Comparison between Pruning and Regularization for Feedforward Neural Networks
著者 ◎Zhiqiang Tong, Gouhei Tanaka (The University of Tokyo)
Pagepp. 1 - 6
Keyword Neural Networks, Regularization, Pruning
AbstractIn this study, we compare the effectiveness of our pruning method with the regularization methods widely used in machine learning. The regularization adds a constraint term to the error function to reduce the weights. We consider L1 and L2 norm constraints as the additional term. Some weights are expected to be close to zero and regarded as empty weights, and therefore, the generalization ability is improved. The effectiveness of the pruning and the regularization are compared with respect to their data classification ability and the network compactness.

AnBd1-1-2 (時間: 9:40 - 10:30)
題名(招待) 再生核に基づく非線形適応学習
著者 ○湯川 正裕 (慶應義塾大学 理工学部 電子工学科)
Pagepp. 7 - 12
Keyword 再生核, 非線形関数推定, 適応フィルタ, サポートベクターマシン
Abstract非線形関数の適応推定問題に対するアプローチとして注目されている再生核適応フィルタを概説する.非線形関数の適応推定問題は,時系列予測問題(例:太陽光発電量予測など),ビッグデータ解析,通信路の適応等化など,様々な応用が期待される.再生核は,既にサポートベクターマシンなどへの応用においてその有効性が実証されており,適応学習においても重要な役割を担っていくことが予想される.本講演では,再生核適応フィルタの概要と利点を解説し,講演者の最近の研究(多核適応フィルタ)を紹介する.


セッション AsBaC1-2 特別セッション: ばらつきを考慮したシミュレーション
日時: 2015年8月3日(月) 10:45-12:15
部屋: 301室
座長: 黒川 敦 (弘前大学)

AsBaC1-2-1 (時間: 10:45 - 11:30)
題名(招待) インターフェーストラップと移動度変動による,nチャネルMOSFETの1/fノイズプロセスばらつきモデリング
著者 ○青木 均, 戸塚 拓也, 香積 正基, 轟 俊一郎, 小林 春夫 (群馬大学 大学院 理工学府 電子情報部門)
Pagepp. 13 - 18
Keyword n-channel MOSFET, デバイスモデル, 1/fノイズ, SPICE, 信頼性シミュレーション
Abstract現在,RFアナログ回路は様々なアプリケーションで使用されており,中でも発振回路を用いた集積回路は基幹回路モジュールである.発振回路における重要な電気特性の一つに位相雑音特性があるが,多用される場合に,その耐久性や特性の劣化を事前に予想することは,最終製品の耐久性,寿命を考慮した製造に重要である.これをEDAツール上でシミュレートすることが出来れば,設計コスト,時間の低減に貢献できる. 本研究では,発振回路の位相雑音特性に大きく影響する,MOSFETの1/fノイズモデルを開発している.本モデルは,2つの1/fノイズの発生原理,インターフェーストラップと移動度変動を物理的に解析して,モデル式を導出し,SPICE 3上のBSIM4モデルソースコードに,コンパクトモデルとして搭載した.1/fノイズ特性は様々な要因によりばらつきを持つため,現在までに使用されている理想特性シミュレーションではなく,統計モデルを取り入れて開発したため,実際の回路での特性ばらつきを持ったノイズ特性,さらには経時劣化後のノイズ特性も予想が可能となっている. 本講演では,1/fノイズモデルの導出,測定との比較,経時劣化特性の解析等を紹介し,VCO回路での位相雑音特性への影響を検証する.

AsBaC1-2-2 (時間: 11:30 - 12:15)
題名(招待) ばらつき考慮シミュレーションの最近の動向
著者 ○佐藤 高史 (京都大学大学院 情報学研究科 通信情報システム専攻)
Pagepp. 19 - 24
Keyword ばらつき, モンテカルロ法, 歩留り, 回路シミュレーション
Abstractトランジスタの特性ばらつきが集積回路の特性や歩留まりに与える影響がますます大きくなっている。しかし、様々なばらつきを正確に観測しモデル化することは容易でない。また、ばらつきの影響を正確に反映して回路シミュレーションを行うことは、一般に極めてコストが高い。そこで本講演では、ばらつきデータを効果的に取得する方法から説明をはじめ、モンテカルロ法に代表されるばらつき考慮シミュレーション手法について述べる。特に、高歩留まり回路の不良率解析や数多くのばらつき変数が存在する場合のモンテカルロシミュレーションの高速化手法について詳述する。


セッション BdD1-3 特別セッション: 招待講演: 離散最適化
日時: 2015年8月3日(月) 13:30-15:00
部屋: 301室
座長: 白井 啓一郎 (信州大学), 相田 慎 (豊橋技術科学大学)

BdD1-3-1 (時間: 13:30 - 14:15)
題名(招待) グラフ信号処理:複雑・高次元なデータ処理手法
著者 ○田中 雄一 (東京農工大学大学院先端情報科学部門)
Pagepp. 25 - 27
Keyword グラフ信号処理, スペクトルグラフ理論, ウェーブレット・フィルタバンク, ビッグデータ
Abstractソーシャルネットワーク・センサネットワーク・神経網等をはじめとする,複雑かつ大規模なデータに対する信号処理手法として,グラフ信号処理が注目されている.本講演では,グラフ信号処理の基本的な事項である,グラフフーリエ変換,フィルタリング等を,「伝統的な」信号処理と対比しながら紹介する.また,グラフ信号に対するウェーブレット変換やサンプリング定理など,最近の研究の発展について述べる.応用例として,グラフ信号の雑音除去や半教師付き学習等にも触れる.

BdD1-3-2 (時間: 14:15 - 15:00)
題名(招待) 線形計画緩和を利用した近似アルゴリズム
著者 ○福永 拓郎 (国立情報学研究所)
Pagepp. 28 - 30
Keyword 近似アルゴリズム, 線形計画法, ネットワーク設計問題
Abstract多くの組合せ最適化問題はNP困難であるので,最適解になるべく近い解を計算することが保証できる近似アルゴリズムの研究が盛んである.近似アルゴリズムの設計には多くのアプローチがあるが,その中でも特に線形計画の丸めを利用した手法が有効であることが多い.これは,問題の整数条件を緩和した線形計画問題を解き,得られた最適解を整数解に丸めることで元の問題の近似解を計算するというものである.本講演では,このような線形計画の丸めを利用した近似アルゴリズムについて最近の研究成果を紹介する.特に,与えられた連結度制約を満たすグラフのうちコスト最小のものを求めるネットワーク設計問題を中心にお話しする.


セッション D1-4 招待講演
日時: 2015年8月3日(月) 15:15-16:15
部屋: 301室
座長: 山崎 達志 (摂南大学 理工学部 機械工学科)

D1-4-1 (時間: 15:15 - 16:15)
題名(招待) 多面体を用いた球面上の点配置の解析とその応用
著者 ○吉野 隆 (東洋大学 理工学部 機械工学科)
Pagepp. 31 - 36
Keyword 点配置, 骨格構造解析, 球面, ボロノイ分割, 多面体幾何学
Abstract多面体幾何学を用いて球面上の点配置を調べる方法とその方法を放散虫の骨格構造を調べる方法に応用した例を紹介する.主張は「球面上の点配置をボロノイ分割しその結果を多面体に近似すると点配置を理解しやすくなる」である.この方法を用いて,球面上の最適配置問題を検討した.クーロンポテンシャルの総和で表されるポテンシャルエネルギーが極小になる点配置を求め,この点配置を多面体近似によって表現したところ,その全体構造は視覚的にやすいことがわかった.さらに,多面体近似を放散虫 Pantanellium 属の殻孔構造の解析に応用した.殻孔構造に相当する近似多面体を複数の試料について比較検討したところ,その構造は多様性を持つことがわかった.


セッション D1-1 グラフ・ネットワーク1
日時: 2015年8月3日(月) 9:40-10:30
部屋: 311A室
座長: 中田 充 (山口大学教育学部)

D1-1-1 (時間: 9:40 - 10:05)
題名A New Algorithm to Solve the Partitioning Problem to Realize Highly Reliable Telecommunications Networks
著者 ◎齊藤 貴幸, 林 正博 (東京都市大学大学院 工学研究科 情報工学専攻)
Pagepp. 37 - 42
Keyword telecommunications Networks, Reliability, Partitioning Problem, Factoring Algorithm, Delta-Star Transform
AbstractThis paper proposes a new algorithm to solve the partitioning problem. The problem is to check whether a telecommunication network can be divided into two subnetworks such that we can ensure the independence of two paths by assigning these paths in different subnetworks. The basic idea of our proposed algorithm is to transform a special type of configuration called delta to simplify the network topology. We have implemented our algorithm and apply for large telecommunications networks. Some numerical examples show that it realizes actually faster execution time for checking rather than the previously proposed algorithm.

D1-1-2 (時間: 10:05 - 10:30)
題名重複度が1となるタイセットの分布と点素パスの算出について
著者 ◎伊藤 隆太, 篠宮 紀彦 (創価大学大学院工学研究科)
Pagepp. 43 - 48
Keyword 点素パス, 基本タイセット系, タイセットベクトル空間, 排他的論理和
Abstract高速な障害復旧が望まれるネットワークにおいて,リングベースの障害復旧方式は有用な手法として用いられてきた. さらに,メッシュネットワークを被覆するサイクル集合である基本タイセット系を利用した障害復旧方式が提案されている. しかし,基本タイセット系を用いた障害復旧方式はノード障害への適応が課題となっている. そこで,本論文では基本タイセット系を用いてノード障害に対応可能な迂回パスの算出方法について述べる. しかし,基本タイセット系は木構造によって分布が限定されてしまうという特徴をもつため,さらに本論文では隣接する2つのタイセットの排他的論理和が1つのタイセットとなるようなタイセットの集合を定義して,1-重複タイセット系の算出方法について述べる.


セッション D1-2 グラフ・ネットワーク2
日時: 2015年8月3日(月) 10:45-11:35
部屋: 311A室
座長: 山崎 達志 (摂南大学 理工学部 機械工学科)

D1-2-1 (時間: 10:45 - 11:10)
題名Topological Graph Layouts into a Triangular Prism
著者 ○Miki Miyauchi (NTT)
Pagepp. 49 - 54
Keyword graph layout, prism, number of crest-crossings
AbstractThis paper newly defines a (topological) graph layout into a triangular prism. A graph layout into a triangular prism is a graph layout into a triangular prism that carries the vertices along the three crests between two triangles of the prism and the edges in the three rectangular surfaces such that no two edges cross in the interior of the surfaces. Also, a topological graph layout into a triangular prism is defined as edges are allowed to cross the crests. This paper constructs topological complete bipartite graph layouts into a triangular prism with fewer crest-crossings than previous results.

D1-2-2 (時間: 11:10 - 11:35)
題名サイクル構造に着目したフロー平滑化アルゴリズムの収束速度分析
著者 ◎山田 正史, 石垣 原野, 篠宮 紀彦 (創価大学大学院工学研究科)
Pagepp. 55 - 60
Keyword タイセット分布, ネットワークフロー平滑化問題, 分散アルゴリズム, グラフ理論
Abstract輻輳回避の手法の1つとして,タイセットと呼ばれるサイクル構造によってネットワーク全体を被覆し,タイセットごとに枝使用率を平滑化するアルゴリズムが提案されてきた.しかしこのアルゴリズムでは,排他制御のために待機するタイセットが必要となる.本研究では,タイセット分布を変化させることで,待機するタイセットの数を減らし,ネットワーク全体の平滑化の効率化をめざした.特に平滑化する際のタイセット分布と,タイセットを点としたメタグラフにおける点集合の平均次数との関係に注目し,タイセット分布が平滑化の収束速度に与える影響について考察するとともにシミュレーションを用いて検証した.


セッション Ba1-3 センサ・発振回路
日時: 2015年8月3日(月) 13:30-14:45
部屋: 311A室
座長: 秋田 一平 (豊橋技術科学大学)

Ba1-3-1 (時間: 13:30 - 13:55)
題名6出力端子MOSFET型電流検出素子の動作評価
著者 ○原田 知親, 貝和 航陽, 山崎 義人 (山形大学 大学院理工学研究科)
Pagepp. 61 - 64
Keyword MOSFET, 電流検出素子, センサ
Abstract本研究では、センシング部分と制御部分がそれぞれ1つのMOSFETとして分かれているセンサ回路を、単体MOSFET1つだけで実現し、電流に比例した電圧を出力でき、かつ回路動作と検出動作を独立させるために別途出力端子を設けた、6出力端子MOSFET型電流検出素子の動作評価を目的とする。

Ba1-3-2 (時間: 13:55 - 14:20)
題名MEMSマイクロロボットの歩行動作を生成するパルス形ハードウェアニューロンモデルのIC設計
著者 ◎石原 優毅, 杉田 和貴, 多谷 大樹, 奥 大純 (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)
Pagepp. 65 - 69
Keyword パルス形ハードウェアニューロンモデル, ベアチップIC, MEMS, マイクロロボット, 圧電素子
Abstract本論文では、インパクト型Micro Electro Mechanical Systems(MEMS)マイクロロボットの歩行動作を生成するための駆動波形を出力する回路について検討を行った。MEMSマイクロロボットの駆動回路にはパルス形ハードウェアニューロンモデル(P-HNM)を用いた。MEMSマイクロロボットの筐体は、IC製造技術を基にしたMEMS技術を用いてシリコンウェハを微細加工した。構成したマイクロロボットのサイズは、4.0×4.6×3.6 mmである。P-HNMは生物のニューロンと同様にパルス波形を出力可能である。今回、インパクト型MEMSマイクロロボットに使用した圧電素子を用いた回転型アクチュエータの駆動波形を出力する回路を、P-HNMのICとして設計したので報告する。

Ba1-3-3 (時間: 14:20 - 14:45)
題名高速起動を特徴とするフルオンチップ32 MHz弛張発振回路
著者 ◎三好 太朗, 廣瀬 哲也, 椿 啓志, 浅野 大樹, 尾崎 年洋, 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/ES1)
Pagepp. 70 - 75
Keyword ノーマリーオフ, 弛張発振回路, 高速起動
Abstract本稿では,ノーマリーオフコンピューティング技術に向けた高速起動を特徴とするフルオンチップの発振回路について提案した.従来の弛張発振回路は,高い周波数での動作に対してコンパレータの応答速度の制約が厳しく,高い周波数を実現することが困難であった.提案手法では,4 つのコンパレータを用いる構成とし,応答速度の制約を緩和する手法を提案した.ポストレイアウトシミュレーション評価より,提案する弛張発振回路は,発振周波数32.1 MHzで動作し,高い周波数での動作を可能とした.また,提案回路の起動時間は5 μs程度であり,高速起動が可能であることを確認した.


セッション BaC1-4 特別セッション: 低電圧・低電力消費回路
日時: 2015年8月3日(月) 15:00-16:15
部屋: 311A室
座長: 原田 知親 (山形大学 大学院理工学研究科 電気電子工学分野)

BaC1-4-1 (時間: 15:00 - 15:25)
題名Efficient DPA-Resistance Verification of CSSAL AES S-box LSI Implemented using 0.18 µm CMOS Technology
著者 ◎Câncio Monteiro (National University of Timor Lorosa'e), 高橋 康宏, 関根 敏和 (岐阜大学)
Pagepp. 76 - 81
Keyword adiabatic logic, AES, low-power, crypto device
AbstractIn this paper, we have implemented an LSI of 8-bit AES S-box circuit using our previously proposed charge-sharing symmetric adiabatic logic (CSSAL) for countermeasure against power analysis attacks. Simulation and measurement results show that the proposed CSSAL S-box performs high security merit at lower frequency region; and therefore, the CSSAL is securely applicable for low-power crypto devices that operate at low frequency speed, such as smart cards, RFID tags and other battery-powered embedded systems.

BaC1-4-2 (時間: 15:25 - 15:50)
題名サブスレッショルド断熱的論理回路の消費電力解析
著者 ◎加藤 和成 (岐阜大学工学研究科), 高橋 康宏, 関根 敏和 (岐阜大学工学部)
Pagepp. 82 - 87
Keyword 断熱的論理回路, サブスレッショルド回路, 低消費電力
Abstract一般的にCMOS論理回路の等価回路は,直列に接続された抵抗と容量とみなすことができる. この等価回路の消費エネルギーを求めることで,CMOS論理回路の消費エネルギーを近似的に求めることができる. しかし,サブスレッショルド領域で動作する断熱的論理回路では,実際の消費エネルギーと,等価回路を用いて求めた消費エネルギーに誤差が生じてしまい,正確な消費エネルギーを求めることが出来ない. 本論文では,サブスレッショルド断熱的論理回路の消費エネルギーと,従来の近似式で求めた消費エネルギーとの誤差を示し,サブスレッショルド領域で動作する断熱的論理回路の消費エネルギーを正確に求めることができる,新たな近似式を提案する.

BaC1-4-3 (時間: 15:50 - 16:15)
題名サブスレッショルド領域動作に適したスタンダードセルのサイジング手法
著者 ◎篠永 恭平, 廣瀬 哲也, 雫 譲, 松塚 凌, 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)
Pagepp. 88 - 93
Keyword スタンダードセル, サイジング, サブスレッショルド領域, インバランス・ファクタ
Abstract本稿では,サブスレッショルド領域動作を想定したディジタル回路に用いる,スタンダードセルのサイジング手法について提案する.提案する手法では,PD積と,トランジスタの電流ゲインの違いを示すインバランス・ファクタを利用してサイジングを行う.これにより,低電圧下においてノイズマージンを確保することができ,安定動作と消費電力のバランスが取れたサイジングが可能となる.提案する評価指標とPD積により決定されたサイズをモンテカルロ・シミュレーションにより比較した結果,ノイズマージンが平均で29 mV,最低値で49 mV 向上した.また,インバランス・ファクタのみで評価されたサイズと比較して,消費電力を4 分の1 にした.


セッション Ba1-1 アンプ
日時: 2015年8月3日(月) 9:15-10:30
部屋: 311B室
座長: 野崎 剛 (ソシオネクスト)

Ba1-1-1 (時間: 9:15 - 9:40)
題名適応バイアス技術を用いた超低電力・高速オペアンプの高性能化
著者 ◎坪井 惇紀, 廣瀬 哲也, 尾崎 年洋, 浅野 大樹, 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)
Pagepp. 94 - 99
Keyword アンプ
Abstractセンサデバイスを用いて情報を処理・活用する次世代型情報社会の実現に向けて 適応バイアス技術による低消費電力かつ高速動作可能なアンプの実現を目指す. 従来の適応バイアス回路は入力間に電圧差が生じてから電流が生成されるまでの遅延が大きい.また,入力間電圧が微小な場合,生成される電流量が微小である. 従来の適応バイアス回路を改良し,高速応答と微小電圧入力時における安定動作を可能とした. 提案回路のシミュレーションの結果,適応バイアス電流生成できることを確認した.

Ba1-1-2 (時間: 9:40 - 10:05)
題名センサAFEアレイに向けたAB級アンプの小面積・低消費電力化設計手法
著者 ◎秋田 一平, 石田 誠 (豊橋技術科学大学)
Pagepp. 100 - 104
Keyword AFE, PGA, AB級, オペアンプ
Abstract神経電位計測やバイオ応用などの生体センサのアレイ化に伴い、小型、高機能、低消費電力なアナログフロントエンド(Analog frontend : AFE)のアレイ化の要求も高まっている。そのため、1chに占めるアンプの小型化が必要であるため、本稿では、従来の容量フィードバック型トポロジではなく、抵抗フィードバック型を採用することで解決を図るものであり、このとき要求されるAB級アンプの電力・面積効率の高い設計手法も併せて提案する。

Ba1-1-3 (時間: 10:05 - 10:30)
題名逐次比較量子化器とリングアンプを用いる△ΣAD変調器の検討
著者 ◎潘 春暉 (東京都市大学大学院 情報工学専攻 集積化システム研究室), 傘 昊 (東京都市大学 知識工学部)
Pagepp. 105 - 109
Keyword マルチビット△AD変調器, 逐次比較ADC, リングアンプ, スイッチド・キャパシタ
Abstract高精度△ΣAD変調器の実現のために,最も用いられるマルチビット・フィードフォワード構成に対し,さらなる低消費電力の回路実現手法を提案する.電荷再配分型逐次比較AD変換器(SAR ADC)を使用し,容量とコンパレータ一つで,変調器内部のマルチビット量子化器回路とアナログ信号の加算器回路を一括で実現した.さらに,リングアンプを用いて積分器回路を実現し,より小面積・低消費電力で△ΣAD変調器の実現を可能にした.SPICEによるシミュレーションで提案手法の実現可能性を確認した.


セッション An1-2 非線形ダイナミクスとICT
日時: 2015年8月3日(月) 10:45-12:00
部屋: 311B室
座長: 清水 邦康 (千葉工業大学)

An1-2-1 (時間: 10:45 - 11:10)
題名LED可視光通信のための単純なSchmitt Trigger回路型確率共鳴受信機の定量的性能解析
著者 ○荒井 伸太郎 (香川高等専門学校 通信ネットワーク工学科), 山里 敬也 (名古屋大学), 田所 幸浩 (株式会社豊田中央研究所)
Pagepp. 110 - 114
Keyword 確率共鳴, 可視光通信, LED, PIN PD, Schmitt trigger回路
Abstract本研究では,PIN PDを受光素子に用いた可視光通信における太陽光などの雑音の影響により通信が困難となる問題を解決する手法として,雑音を利用することにより信号を検出する確率共鳴現象に注目する.これまでの研究で我々は,確率共鳴系回路の1つである Schmitt trigger回路を用いて簡易な可視光通信受信機を作製し,実験により,雑音が重畳した信号から送信機側の信号の復元に成功した.しかしながら,過去の実験では定性的に確率共鳴現象の効果を確認しただけに留まっており,確率共鳴現象の可視光通信受信機への適用可能性を検討するためには,十分な定量的解析を行う必要がある.そこで本研究では,Schmitt trigger回路型確率共鳴受信機の入出力特性,及び,印加雑音に対する出力電力スペクトル密度を解析し,光信号検出特性を定量的に評価する.

An1-2-2 (時間: 11:10 - 11:35)
題名LTEコアネットワークの仮想化とその性能の最適化
著者 ◎林 航平, 安田 裕之 (東京理科大学), 荘司 洋三 (情報通信研究機構), 長谷川 幹雄 (東京理科大学)
Pagepp. 115 - 118
Keyword ネットワーク仮想化, LTE, 組合せ最適化
Abstractモバイルネットワークトラフィックの急激な増加に伴い,LTEコアネットワークの処理の負荷が増大している.この処理負荷の急増に対する一つの解決策として,LTEネットワークにおける各機能を仮想化し,汎用機器上で動作させる各機能を適応的に割り当てる技術が検討されている.ネットワーク機能の仮想化には管理の容易さ,耐障害性等のメリットがあるが,仮想化に伴う処理オーバーヘッドが発生するため,適切な割当てが行われない場合には,大きな処理遅延を発生する原因となる.本稿では仮想化に伴うオーバーヘッドを最小化する処理の割当の最適化方式について検討する.任意の割当における処理遅延を定式化し,LTEで提供されるサービスの処理における最適な割当を求める.数値シミュレーションにより,最適化したネットワーク構成はその他の一般的な配置に比べて処理コストを低く抑えられることを確認する.

An1-2-3 (時間: 11:35 - 12:00)
題名固定小数点演算の持つ離散化特性と有界性のカオス写像への影響に関する研究
著者 ◎中曽根 智文, 鶴岡 泰明 (明治大学院理工研究科電気専攻), 神山 恭平, 鎌田 弘之 (明治大学理工学部)
Pagepp. 119 - 124
Keyword カオス, 固定小数点演算, 暗号, リアプノフ指数, 非線形
Abstract本研究では、固定小数点演算により発生する"オーバーフロー"と"ラウンドオフ"の現象を非線形関数で表現するとともに、それらの非線形関数の微分値を仮定し、理論的な評価値と時系列データによる評価値を比較して、仮定した微分値の妥当性を評価する。さらに、下位26ビットを小数部として扱う32ビット長固定小数点演算形式(Q26フォーマット)を基に、小数部の精度を任意に設定可能な固定小数点演算"VPQ26フォーマット"を構成し、精度がどれだけ高ければ仮定が成立するかを調査する。


セッション An1-3 カオスと分岐
日時: 2015年8月3日(月) 13:30-14:45
部屋: 311B室
座長: 細川 康輝 (四国大学)

An1-3-1 (時間: 13:30 - 13:55)
題名2つの符号特性電流源を持つカオス発生回路の現象解析
著者 ◎松岡 祐介 (米子工業高等専門学校 電気情報工学科), 田中 貴裕 (株式会社フジキン)
Pagepp. 125 - 129
Keyword カオス, 分岐, 発振器
Abstract本稿では2つの符号特性電流源をもつカオス発生回路の現象について解析を行う。この回路はカオスや周期など多彩な現象を呈する。本稿では現象を解析するために1次元リターンマップを定義する。このマップは軌道を区分的に考えることで、厳密に得られる。またあるパラメータでは軌道が非常に狭い領域を通る島現象を呈する。この島現象についてもマップを用いて考察する。

An1-3-2 (時間: 13:55 - 14:20)
題名拡張 BVP 発振器にみられる MMO 加算現象
著者 ○清水 邦康 (千葉工業大学工学部), 稲葉 直彦 (明治大学 研究・知財戦略機構), 遠藤 哲郎 (明治大学 理工学部)
Pagepp. 130 - 135
Keyword 拡張BVP発振器, ミックスモード振動(MMOs), 3 time-scale, 分岐
Abstract本研究では, 3 time-scale によって記述される拡張 BVP 発振器において, MMO 加算現象と呼ぶに相応 しい現象が観察されたので, これを報告する.さらに, 微小なノイズ印加時における MMO 加算現象への影響について調査する. 特に, 発振回路の自然周波数よりも十分ゆっくりと変化する微小周期外力を印加した場合, MMO 加算現象は崩壊する一方で, 一見安定にみえる複雑な MMO 波形パ ターンが, 時間の経過とともに乱れてカオス化した後 に, 別の MMO 波形パターンに留まるといった, 興味 深い遷移現象が現れることを示す.

An1-3-3 (時間: 14:20 - 14:45)
題名非対称結合を有するカオスニューラルネットワークの不安定準周期解安定化の回路実験
著者 ◎小川 雅弘, 堀尾 喜彦 (東京電機大学大学院工学研究科), 市瀬 夏洋 (京都大学大学院情報学研究科), 小室 元政 (帝京科学大学総合教育センター)
Pagepp. 136 - 141
Keyword 概周期制御, 不安定準周期解, 非対称結合系, 極配置法
Abstractカオス制御の目的の1 つは, カオスアトラクタに埋め込まれた不安定周期軌道を安定化することである.制御手法として,Ott, Grebogi, York らによって提案された, フィードバックによるカオス制御法で, 安定多様体と不安定多様体の構造を巧みに利用し, パラメータの摂動によって周期解の安定化を行うOGY 法と, Pyragas らによって1992 年に提案された, 遅延フィードバック制御(DFC)がある. これに対し, 小室・市瀬らによって不安定準周期軌道を安定化し, 安定な準周期軌道へと導く研究も行われている.市瀬らの提案する非対称結合を有するカオスニューラルネットワークにおいて不安定準周期解を極配置法を用いることで安定化制御させる回路を作製し, 理論の整合性を確認する.


セッション An1-4 特別セッション: 非線形最適化とその応用
日時: 2015年8月3日(月) 15:00-16:15
部屋: 311B室
座長: 松下 春奈 (香川大学)

An1-4-1 (時間: 15:00 - 15:35)
題名(招待) 群知能最適化と力学系理論
著者 ○神野 健哉 (日本工業大学 電気電子工学科)
Pagepp. 142 - 147
Keyword 最適化, メタヒューリスティック, 群知能, 力学系理論, 動作解析
Abstract特定の集合上で関数が最大値、もしくは最小値となる状態を解析する最適化問題は、様々な分野に現れる基礎的かつ非常に重要な問題である。 最適化問題の解法は、勾配法を基にした局所探索法が主に用いられているが、局所探索法は、局所解に陥り易く、解探索に時間を要する場合も多い。 特に目的関数が未知でかつ多峰性関数であるような場合、その最適解を探索することは容易ではない。 このため、そのような最適化問題をより迅速に近似的に解くための手法として様々なメタヒューリスティックスと呼ばれる最適解探索アルゴリズムが提案されている。 特に近年、自然から着想を得た群知能に基づいた、粒子群最適化(Particle Swarm Optimization; PSO)、蟻コロニー最適化(Ant Colony Optimization; ACO)、人工蜂コロニーアルゴリズム(Artificial Bee Colony algorithm; ABC)、ホタルアルゴリズム(Firefly Algorithm; FA)、カッコウ探索(Cuckoo Search algorithm; CS)などの最適解探索アルゴリズムが提案されている。これらのアルゴリズムは群知能最適化とも呼ばれ、近年盛んに用いられている。本稿ではこれらの群知能最適化の内容を概説する。そして群知能最適化から確率的要素を排除した決定論的システムにすることで、力学系理論を用いてこれらのダイナミクスを解析した具体例を示す。

An1-4-2 (時間: 15:35 - 15:55)
題名設計変数間の依存関係にロバストなPSO
著者 ○針谷 維佑, 神野 健哉 (日本工業大学)
Pagepp. 148 - 153
Keyword PSO, Levy分布, non-separable, 最適化, sparable
Abstract我々はこれまでに従来のPSOよりも性能が良い、Levy-PSOを提案している。Levy-PSOは慣性係数にLevy分布に従う乱数を用いたものである。しかしながら、Levy-PSOはnon-separableな関数に対して探索性能が劣化するという問題がある。そこで本稿ではnon-separable関数での解探索性能を改善したRobust PSOを提案する。

An1-4-3 (時間: 15:55 - 16:15)
題名Maximum-Flow Neural Networkのノード電圧グループ分類に基づく画像ノイズ除去手法
著者 ○佐藤 雅俊 (首都大学東京/システムデザイン学部), 青森 久 (中京大学/工学部 電気電子工学科), 田中 衞 (上智大学/理工学部 情報理工学科)
Pagepp. 154 - 159
Keyword グラフカット, 画像ノイズ除去, Maximum-Flow Neural Network
Abstract近年、グラフカットは様々な画像処理問題の効果的な解法として利用されている. グラフカットはこれらの問題をマルコフ確率場などの確率モデルとして定式化し, エネルギー最小化問題として解を求める手法の一つである. そして, そのエネルギー最小化問題を解くのに用いられるのが最小カットアルゴリズムである. 従来の最小カットアルゴリズムは同一グラフ上に複数の最小カットが存在する場合でも単一の最小カットしか求めていない. それゆえ, グラフカットによる画像処理において, グラフに存在する全ての最小カットを求めることの重要性について殆ど知られていない. 本研究で, 我々はMaximum-Flow Neural Networkのノード電圧グループ分類に基づく画像ノイズ除去手法を提案する. そして, グラフカットを使ったノイズ除去における複数の最小カットの重要性を示すことを目的とする.


セッション As1-1 回路解析手法
日時: 2015年8月3日(月) 9:15-10:30
部屋: 405室
座長: 關根 惟敏 (静岡大学)

As1-1-1 (時間: 9:15 - 9:40)
題名低電力IoTデバイスを対象としたノイズ低減機能を持つ小型電力解析装置の設計
著者 ◎北山 遼育 (早稲田大学大学院基幹理工学研究科情報理工・情報通信専攻), 竹中 崇 (日本電気株式会社グリーンプラットフォーム研究所), 柳澤 政生, 戸川 望 (早稲田大学大学院基幹理工学研究科情報理工・情報通信専攻)
Pagepp. 160 - 165
Keyword 電力解析装置, IoT, 軽量暗号
AbstractIoTデバイスの低電力化やセキュリティ対策のため,IoTデバイスの電力解析が強く求められる.IoTデバイスの電力解析には幅広い周波数成分のノイズ低減機能を持ち,しかも小型の電力解析装置が必要となる.本稿では,同期加算平均法を用いたノイズ低減機能を持つ小型電力解析装置を提案する.同期加算平均法の鍵はいかに同期処理を実現するかにある.提案する電力解析装置では,(a) IoTデバイスの汎用ポートを用いた同期処理,(b)順序番号によるデータ順序補正の2つによって,IoTデバイスと電力解析の同期を実現する.提案する小型電力解析装置を用いて IoT デバイス上に実装されたLED 暗号の暗号化処理を電力解析した結果,暗号化処理に必要な電力は146.3mW,エネルギーは3.84mJと計測された.これは高性能な測定機器による計測結果に比較してたかだか5%程度の誤差に抑えられていた.

As1-1-2 (時間: 9:40 - 10:05)
題名三次元集積回路の伝搬遅延とクロストークノイズのモデリング
著者 ◎新岡 七奈子, 深瀬 政秋, 今井 雅, 古見 薫, 三浦 祐輝, 黒川 敦 (弘前大学)
Pagepp. 166 - 171
Keyword 三次元集積回路, 遅延, クロストーク, 容量, 基板コンタクト
Abstract本論文では、貫通シリコンビアを用いた三次元集積回路における基板コンタクト無し、細粒度基板コンタクト有り、粗粒度基板コンタクト有りの場合の伝搬遅延とクロストークノイズの式を提案する。さらに、複数規則的配置における基板コンタクト無し、細粒度基板コンタクト有り、粗粒度基板コンタクト有りの場合の容量式、及びコネクタ間の容量式も提案する。提案するそれぞれの式は設計に有効活用できる。

As1-1-3 (時間: 10:05 - 10:30)
題名平行四辺形LPテストを用いた非線形回路の全解探索法
著者 ◎石黒 俊, 高宮 将弘, 山村 清隆 (中央大学理工学部電気電子情報通信工学科)
Pagepp. 172 - 177
Keyword 非線形回路, 回路シミュレーション, 線形計画法, 全解探索
Abstract非線形回路のすべての解(直流動作点)を求める効率的かつ実用的なアルゴリズムを確立することは,信頼性の高い回路設計を行う上で重要な課題となる.この問題は回路に含まれる非線形素子の数nの増加とともに計算時間が指数関数的に増大する,非常に難しい問題として知られている.本論文では,線形計画法を用いた非線形回路の新しい全解探索法を提案する.この方法はLPテストアルゴリズムに平行四辺形を用いるアイデアと適切な変数変換並びに双対単体法を導入するもので,強力な解の非存在判定と強力な領域縮小が行われるため,非常に効率が良い.数値例では,本手法がn=1,000の問題を約6分,n=5,000の問題を約24時間で解いたことを示す.


セッション Bd1-2 フィルタ設計
日時: 2015年8月3日(月) 10:45-12:05
部屋: 405室
座長: 杉浦 陽介 (埼玉大学)

Bd1-2-1 (時間: 10:45 - 11:05)
題名ACOの探索経路モデルを改良したCSD係数FIRフィルタ設計
著者 ◎笹原 知博, 陶山 健仁 (東京電機大学)
Pagepp. 178 - 183
Keyword FIRフィルタ, CSD表現, 組合せ最適化, ACO
Abstract本研究では,ACO(Ant Colony Optimization)の探索経路モデルを改良したCSD(Canonic Signed Digit)係数FIR(Finite Impulse Response)フィルタの設計について検討する.この設計問題は組み合わせ最適化問題であるため,巡回セールスマン問題に代表される組み合わせ最適化問題に対する効果的な解法であるACOとの親和性が強い問題である.提案法では,探索モデルを従来に比べフィルタ係数値に近い形で定義する。これにより,従来モデルに比べ不必要な経路の削減が可能である.設計例により,提案法が高速かつ良好な設計が可能であることを示す.

Bd1-2-2 (時間: 11:05 - 11:25)
題名再配置のための群を選択する複数群PSOを用いたIIRフィルタ設計
著者 ○會見 春奈, 陶山 健仁 (東京電機大学)
Pagepp. 184 - 189
Keyword PSO, IIRフィルタ
Abstract本研究では,複数群PSO(Particle Swarm Optimization)を用いたIIR(Infinite Impulse Response)フィルタ設計における探索の停留回避法について提案する.PSOは非線形最適化問題に容易に適用可能であるが,早期収束による局所解停留問題が指摘されている.そこで,探索時に,個体を他の領域に再配置し,停留問題を回避する方法を検討する.提案法は,複数群を導入し,停留群の群最良解に加えてランダムに選択した2群を用いて再配置領域を決定する.設計例より,提案法の有効性を示す.

Bd1-2-3 (時間: 11:25 - 11:45)
題名群遅延と最大極半径が指定可能なFIR/IIRフィルタ変換法
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)
Pagepp. 190 - 195
Keyword IIRフィルタ, FIRフィルタ, システム同定
AbstractIIRフィルタはFIRフィルタよりも設計アルゴリズムが複雑になる傾向がある.そのため,プロトタイプFIRフィルタを設計してIIRフィルタに変換する手法が数多く提案されている.しかし,一般にFIRフィルタの群遅延はIIRフィルタよりも大きいため,設計されるIIRフィルタの群遅延は大きくなってしまう.そこで,本研究ではシステム同定法を応用したFIR/IIRフィルタ変換法を提案する.作成した白色信号とそれを入力して得られたプロトタイプFIRフィルタの出力信号からIIRフィルタを設計する.提案手法ではIIRフィルタの群遅延を任意に変更でき,さらに最大極半径も指定可能である.数値例では低域通過フィルタを設計し,提案手法の有効性を確認する.

Bd1-2-4 (時間: 11:45 - 12:05)
題名ガウス雑音に対応したTotal VariationフィルタのFPGA実装
著者 ○木村 誠聡, 小林 恵太, 仲西 篤, 辻 裕之 (神奈川工科大学 情報工学専攻)
Pagepp. 196 - 201
Keyword TVフィルタ, 平滑化パラメータ, FPGA
Abstract画像に重畳したガウス雑音を除去するフィルタとして処理点に対して反復処理を施し,処理点とその近傍領域の状況を考慮しつつ,エッジを保存しながらガウス雑音を除去するTotal Variationフィルタが有効である.しかしながら,反復処理を必要とするフィルタは同じ処理を繰り返す必要があるため1つの画像を処理するのに多く時間を必要とする.また映像信号を想定した場合,1画面上において画素の領域毎に雑音の強弱が異なる場合が存在するため,平滑化パラメータの時変的処理が必要となる.そこで本稿ではTVフィルタ処理と平滑化パラメータの時変的な処理をFPGAに実装するための方法を提案する.提案法をFPGAに対して実装の結果,9回の反復処理を実装し,かつ,映像信号内の雑音の強度に対しても有効的であることを確認した.


セッション As1-3 信頼性1
日時: 2015年8月3日(月) 13:45-14:45
部屋: 405室
座長: 松本 高士 (東京大学)

As1-3-1 (時間: 13:45 - 14:45)
題名(招待) 回路の経年劣化を予測する回路信頼性シミュレーション技術の開発とその応用
著者 ○石原 貴光, 陳 ジィエジィ ((株)東芝 研究開発センター LSI基盤技術ラボラトリー), 萩島 大輔 (株)東芝生産技術センター), 増田 和紀, 内藤 毅 ((株)東芝セミコンダクター&ストレージ社)
Pagepp. 202 - 207
Keyword トランジスタ劣化, 回路信頼性, シミュレーション
Abstract複雑化した集積回路は、個々のトランジスタ劣化に対して脆弱性を増しており、システムとしての信頼性・安全性をいかに確保するかが課題である。信頼性の危険箇所を正確に突き止めるため、回路全体の信頼性のボトルネックとなっている部分回路及びトランジスタを特定することが必要である。個々のトランジスタ劣化から回路の経年劣化を見積もれる回路信頼性シミュレーションはこれを可能にする。本シミュレーション技術を内製化し、様々な劣化条件下での回路信頼性を見積もることが可能となった。いくつかの解析事例に基づいて、システムとしての回路信頼性・安全性の確保に、回路信頼性シミュレーションが強力なツールになりうることを紹介する。


セッション Bd1-4 音声・音響信号処理1
日時: 2015年8月3日(月) 15:15-16:15
部屋: 405室
座長: 西浦 敬信 (立命館大学)

Bd1-4-1 (時間: 15:15 - 15:35)
題名振幅スペクトルの相対誤差に基づくインパルス応答の自動切りだし法
著者 ○中島 弘史, 坂田 直人, 加科 優希 (工学院大学), 中臺 一博 (ホンダ・リサーチ・インスティチュート・ジャパン(株))
Pagepp. 208 - 213
Keyword インパルス応答, 切りだし誤差, 位相特性, 周波数特性
Abstractインパルス応答波形(以後,IRと略す)は,信号処理における最も基本的な特性である。IRを実測した場合,実際の処理で高い性能を得るためには,雑音や歪の大きい部分を除外する「インパルス応答の切りだし」を適切に行う必要がある。従来,インパルス応答の切りだしは,目視により波形を確認し,手動で実施することが多かった。しかしこの方法では,多くの労力がかかり,切りだし誤差も多く発生する。本研究では,切りだしによる振幅スペクトルの相対誤差が最小となる規範で自動的にインパルス応答を切り出す手法を提案する。実験の結果,提案法による切りだし誤差は,他の切りだし手法に比べ,振幅レベル誤差,位相誤差,群遅延誤差において,最も少ない切り出しが可能である事が確認された。

Bd1-4-2 (時間: 15:35 - 15:55)
題名観測音声の後続減衰量に基づく残響時間推定
著者 ◎太田 陸斗 (立命館大学大学院 情報理工学研究科), 福森 隆寛, 中山 雅人, 西浦 敬信 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 214 - 219
Keyword 残響時間推定, 残響除去, 回帰分析
Abstract残響時間は室内の音響特性を表し,残響環境下音声認識や残響除去において重要なパラメータとして注目されている.しかし,残響時間の算出には一般的にインパルス応答の事前の計測が必要であり,収録コストがかかる問題がある.そこで,観測した音声から直接残響時間を推定することが提案されている.しかしながら,従来手法では音声の発話末尾のエネルギー減衰において残響時間推定を行うため,高精度に推定することが困難である.そのため,本稿では,高精度に残響時間を推定するために,従来手法により推定した残響時間に誤差を小さくする補正関数を用いて補正をすることを提案する.提案手法の有効性を確認するため,評価実験を実施した.

Bd1-4-3 (時間: 15:55 - 16:15)
題名有機的雑音環境推定を用いた雑音区間が歪まない雑音抑圧
著者 ○藤枝 大, 矢頭 隆 (沖電気工業株式会社)
Pagepp. 220 - 225
Keyword 雑音抑圧, 音声強調, ミュージカルノイズ, 有機的雑音環境推定(ONSA)
Abstract本研究は,単一マイクでの雑音抑圧における歪みの改善に関するものである.通常の雑音抑圧では,雑音の平均的な情報に基づいて抑圧ゲインを算出する.しかし,そのような抑圧ゲインはミュージカルノイズをはじめとする歪みを生じさせる.この問題に対し我々は,雑音成分には抑圧ゲインを時間周波数方向に十分平滑化したゲインを適用し,音声成分には元の抑圧ゲインを適用する方法を提案した.これにより,雑音区間の歪みをほぼ完全に抑圧できたが,音声成分の抑圧が散見された.そこで,本論文では音声雑音判定に有機的雑音環境分析ONSAを導入する.シミュレーションにより,新たな提案法は高抑圧と低歪みを実現しながら音声成分抑圧問題を改善できることが示された.


セッション SP 特別招待講演
日時: 2015年8月3日(月) 16:30-17:30
部屋: 国際会議場 地下1階「イベントホール」
座長: 長谷川 幹雄 (東京理科大学)

SP-1 (時間: 16:30 - 17:30)
題名(招待) コヒーレント・イジングマシーンによる組み合わせ最適化問題の高速計算 ‐量子人工脳をめざして-
著者 ○山本 喜久 (内閣府プログラム 革新的研究開発推進プログラム (ImPACT))
Pagepp. 226 - 231
Keyword 組み合わせ最適化問題, コヒーレントイジングマシン, レーザーネットワーク, 臨界点計算, 量子アニーリング
AbstractNP困難問題の一つであるイジングモデルは、様々な組み合わせ最適化問題へ拡張できるため、古典および量子アルゴリズム開発の重要なターゲットとなっている。レーザーネットワークや光パラメトリック発振器ネットワークに代表されるコヒーレントイジングマシーンに脳型情報処理の手法を取り込んだ量子人工脳の開発が総合科学技術・イノベーション会議ImPACTプログラムとして進められている。


2015年8月4日(火)

セッション C2-1 VLSI設計技術とその応用
日時: 2015年8月4日(火) 9:15-10:55
部屋: 301A室
座長: 松本 剛史 (石川工業高等専門学校)

C2-1-1 (時間: 9:15 - 9:40)
題名類似検索を行うLocality-Sensitive HashingのスケーラブルFPGAアーキテクチャ
著者 ◎定久 紀基, 山本 佳生, 浅井 哲也, 本村 真人 (北海道大学大学院情報科学研究科)
Pagepp. 232 - 236
Keyword FPGA, 類似検索, Locality-Sensitive Hashing, 近傍探索

C2-1-2 (時間: 9:40 - 10:05)
題名SATソルバによるCMOS回路のレイアウト面積最小化手法
著者 ◎増子 駿, 小平 行秀 (会津大学 コンピュータ理工学部)
Pagepp. 237 - 242
Keyword CMOS回路, レイアウト面積最小化, トラック, 拡散共有, SATソルバ

C2-1-3 (時間: 10:05 - 10:30)
題名圧縮センシング向けイメージセンサにおける省電力な観測行列生成回路
著者 ◎小西 慧, 廣本 正之, 佐藤 高史 (京都大学大学院情報学研究科)
Pagepp. 243 - 248
Keyword 圧縮センシング, イメージセンサ, LFSR, 観測行列, EXOR

C2-1-4 (時間: 10:30 - 10:55)
題名ニューラルネットワークハードウェアの低電圧動作時における演算誤り緩和
著者 ◎大荷 唯明, 廣本 正之, 佐藤 高史 (京都大学大学院情報学研究科通信情報システム専攻)
Pagepp. 249 - 254
Keyword ニューラルネットワーク, 低電力化, 中央値プーリング, 画像認識


セッション C2-2 招待講演
日時: 2015年8月4日(火) 11:10-12:10
部屋: 301A室
座長: 佐藤 高史 (京都大学)

C2-2-1 (時間: 11:10 - 12:10)
題名(招待) 4K/8K映像サービスに向けたH.265/HEVCエンコーダ
著者 ○池田 充郎 (NTTメディアインテリジェンス研究所)
Pagepp. 255 - 257
Keyword 4K, 8K, H.265, HEVC, 映像符号化
Abstract近年、4K/8K放送をはじめする超高精細映像サービスに対する期待が高まっている。それらの超高精細(UHD)映像は現在広く用いられている高精細(HD)映像と比較して8倍から数十倍といったデータ量を有しており、映像サービスの実現に向けては映像符号化技術がこれまでにも増して重要な技術となっている。NTTでは最新の映像符号化国際標準H.265/MPEG-H HEVCに準拠した映像エンコーダの技術開発に取り組んでおり、その中で4K/8K映像サービスに向けたリアルタイムエンコーダ技術について紹介する。


セッション K1-1 小・中学生向け夏休み研究体験1
日時: 2015年8月4日(火) 13:30-14:45
部屋: 301A室

K1-1-1 (時間: 13:30 - 14:45)
題名論理ICを使った計算機の設計〜電子工作で自分だけの計算機を作ろう!〜
著者 有川 勇輝 (NTT), 筒井 弘 (北海道大学), 劉 載勲 (大阪大学)
Abstract携帯電話やゲーム機、パソコンなどの身の回りの電子機器では、様々な計算や処理を行うために、たくさんの「回路」が使われており、「集積回路(英語ではIC)」と呼びます。本テーマでは、ICを使って簡単な計算機を作ります。まず、コンピュータの中でどのようにたし算を行っているかを勉強します。次に、実際の電子部品を使って、たし算を行う回路を自分で作ります。その後、自分で作った回路を使い、たし算を行ってみて、正しく計算できているか計算結果を確認します。


セッション K1-2 小・中学生向け夏休み研究体験1
日時: 2015年8月4日(火) 15:00-16:15
部屋: 301A室

K1-2-1 (時間: 15:00 - 16:15)
題名論理ICを使った計算機の設計〜電子工作で自分だけの計算機を作ろう!〜
著者 有川 勇輝 (NTT), 筒井 弘 (北海道大学), 劉 載勲 (大阪大学)
Abstract携帯電話やゲーム機、パソコンなどの身の回りの電子機器では、様々な計算や処理を行うために、たくさんの「回路」が使われており、「集積回路(英語ではIC)」と呼びます。本テーマでは、ICを使って簡単な計算機を作ります。まず、コンピュータの中でどのようにたし算を行っているかを勉強します。次に、実際の電子部品を使って、たし算を行う回路を自分で作ります。その後、自分で作った回路を使い、たし算を行ってみて、正しく計算できているか計算結果を確認します。


セッション Ba2-1 電源
日時: 2015年8月4日(火) 9:15-10:30
部屋: 301B室
座長: 傘 昊 (東京都市大学)

Ba2-1-1 (時間: 9:15 - 9:40)
題名小型センサデバイスに向けた無線給電システムの設計
著者 ◎秋原 優樹, 廣瀬 哲也, 田中 勇気, 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/ES1), 橋本 昌宜 (大阪大学大学院情報科学研究科)
Pagepp. 258 - 263
Keyword 無線給電, オンチップインダクタ, 整流回路
Abstract本稿では,小型センサデバイスに向けた磁界共振無線給電技術の応用を目的として,アンテナと整流回路を含めた給電システムの検討を行うものである.集積回路上に実装されるオンチップアンテナに加えて共振器を外付けすることにより,高いQ値を持つアンテナを構成した.この手法では共振回路と集積回路基板との間に電気的な接続を設けないことにより,低コストかつ高信頼,小型化を実現している.また,電圧降下の少ない昇圧整流回路を設計した.これらを組み合わせたシステムでは,450 µW伝送時において最大で0.90%の伝送効率を得た.提案システムは非常に小型であることから,従来では実現困難であったセンサの完全無線化に有効な手法である見通しを得た.

Ba2-1-2 (時間: 9:40 - 10:05)
題名高耐圧CMOSプロセスによる超低電力・適応バイアス型シリーズレギュレータ
著者 ◎佐渡 健司, 廣瀬 哲也, 椿 啓志, 尾崎 年洋, 浅野 大樹, 松本 香, 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)
Pagepp. 264 - 269
Keyword エネルギーハーベスティング, 振動発電, 電源回路, シリーズレギュレータ
Abstract本稿では,振動エネルギーハーベスティング技術に向けて低電力かつ安定性を確保するシリーズレギュレータを提案する.提案シリーズレギュレータ回路では,負荷電流に応じてシリーズレギュレータ内のオペアンプのバイアス電流を変化させ,オペアンプの出力インピーダンスを変化させる.これによりシリーズレギュレータ回路における2つの極を同様に変化させ,安定性を確保する.シミュレーション評価では,既存および提案回路においてバイアス電流が同条件の場合.負荷電流が大きいと既存回路では安定性が確保できなかったのに対し,提案回路では安定性を確保した.また提案回路では電流損失が少なく,高い電流有効利用率を示した.

Ba2-1-3 (時間: 10:05 - 10:30)
題名スイッチトキャパシタ回路を用いたオンチップ電源回路の高効率化
著者 ◎小島 裕太, 廣瀬 哲也, 椿 啓志, 尾崎 年洋, 浅野 大樹, 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/ES1)
Pagepp. 270 - 275
Keyword スイッチトキャパシタ, DC-DCコンバータ, 電源回路, 高効率化
Abstract本稿では,スタートアップ・フェイルセーフ回路を搭載した高効率スイッチトキャパシタ型DC-DCコンバータを提案した. スタートアップ/フェイルセーフ回路の搭載によって,起動直後のスタートアップや急激な負荷変動により電圧変動が生じた時でも,スイッチトキャパシタ回路は正常な降圧動作を行う.また提案回路は,電力変換効率の高効率化として制御回路の消費電力削減を行う.制御回路の消費電力削減手法は,制御回路部の電源電圧の低電圧化と,適応バイアスコンパレータの改善によって実現した.SPICEシミュレーション結果,提案回路の起動とフェイルセーフ動作を確認した.また,電力変換効率は2μA以上で70%を達成した.


セッション As2-2 信頼性2
日時: 2015年8月4日(火) 10:45-11:45
部屋: 301B室
座長: 古田 潤 (京都工芸繊維大学)

As2-2-1 (時間: 10:45 - 11:45)
題名(招待) 高信頼性VLSIシステムに向けたディペンダブルメモリ技術
著者 ○吉本 秀輔 (大阪大学 産業科学研究所), 川口 博, 吉本 雅彦 (神戸大学大学院システム情報学研究科)
Pagepp. 276 - 281
Keyword SRAM, キャッシュ, 低電力回路技術, ソフトエラー, 経年劣化
Abstract本講演では,高信頼なVLSIシステムを実現するための,メモリの高信頼化回路設計及びシミュレーション技術について報告する.近年の微細VLSIシステムにおいては,メモリの大容量化が進み,SRAMが総トランジスタ数の大部分を占めるようになっている.本研究では,SRAMの高信頼化を阻害する,放射線による一時エラー及び低電圧における動作不良等の問題を解決する回路技術・レイアウト技術・シミュレーション技術に関する成果を紹介する.合わせて,我々の研究チームで開発を進めてきた信頼度可変SRAMセル及び連想度可変キャッシュを用いたメモリの自律的な高信頼化技術についても紹介する.


セッション K2-1 小・中学生向け夏休み研究体験2
日時: 2015年8月4日(火) 13:30-14:45
部屋: 301B室

K2-1-1 (時間: 13:30 - 14:45)
題名LEDを用いた光通信
著者 松本 香 (神戸大学)
AbstractLEDの光を使って音をワイヤレスで伝える実験を行います。送信側では音の信号を電子回路を通して光の強弱に変調します。その光を太陽電池などで受信して電子回路で復調し、音を再生します。音の信号を光信号に変換する方法は振幅変調(振幅の強弱で情報を伝える方法)を用いています。 電子回路は小学生でも容易で安全に作れるように、はんだを使わずアルミ箔とホッチキスを用いて製作します。太陽電池に当たる光量を変えたり、距離を離したりすることで音量が変化することを体験してもらいます。


セッション K2-2 小・中学生向け夏休み研究体験2
日時: 2015年8月4日(火) 15:00-16:15
部屋: 301B室

K2-2-1 (時間: 15:00 - 16:15)
題名LEDを用いた光通信
著者 松本 香 (神戸大学)
AbstractLEDの光を使って音をワイヤレスで伝える実験を行います。送信側では音の信号を電子回路を通して光の強弱に変調します。その光を太陽電池などで受信して電子回路で復調し、音を再生します。音の信号を光信号に変換する方法は振幅変調(振幅の強弱で情報を伝える方法)を用いています。 電子回路は小学生でも容易で安全に作れるように、はんだを使わずアルミ箔とホッチキスを用いて製作します。太陽電池に当たる光量を変えたり、距離を離したりすることで音量が変化することを体験してもらいます。


セッション D2-1 数え上げ・列挙
日時: 2015年8月4日(火) 9:40-10:30
部屋: 311A室
座長: 小中 英嗣 (名城大学理工学部情報工学科)

D2-1-1 (時間: 9:40 - 10:05)
題名あみだくじの効率的な数え上げ
著者 ○片町 健太郎 (岩手県立大学 ソフトウェア情報学部)
Pagepp. 282 - 287
Keyword あみだくじ, アルゴリズム, 数え上げ
Abstractあみだくじは,ランダムに割当てを決める方法の1つであり,日本では古くから知られている. 置換 π が与えられたとき,最小本数の横線をもつあみだくじを π に対する最適なあみだくじと呼ぶ. 本論文では, 置換に対応する最適なあみだくじが何通りあるかを, 全ての順列 π∈Sn について効率的に数え上げるアルゴリズムを提案する. また,この数え上げの結果を用いてあみだくじを列挙させることも可能となる. あみだくじの数え上げ及び列挙は,組合せ代数への応用が知られる重要な問題である.

D2-1-2 (時間: 10:05 - 10:30)
題名Visualizing Flip Graphs of Triangulations
著者 ◎Masatoshi Murakami, Katsuhisa Yamanaka, Takashi Hirayama, Yasuaki Nishitani (Iwate University)
Pagepp. 288 - 293
Keyword triangulation, flip graph, enumeration, visualization


セッション D2-2 計算量と自動証明
日時: 2015年8月4日(火) 10:45-11:35
部屋: 311A室
座長: 相田 慎 (豊橋技術科学大学 大学院工学研究科 情報・知能工学系)

D2-2-1 (時間: 10:45 - 11:10)
題名可逆回路内の縮退・短絡故障を検出するための最小検査入力集合を求める問題のNP困難性
著者 高倉 響, ○山田 敏規 (埼玉大学 大学院理工学研究科 数理電子情報部門)
Pagepp. 294 - 299
Keyword 可逆回路, 縮退故障, 短絡故障, 最小検査入力集合, NP-困難性
Abstract可逆回路内の縮退故障を検出するための最小検査入力集合を求める問題がNP-困難であることはすでに知られている.小文では,可逆回路内の縮退故障および短絡故障を検出するための最小検査入力集合を求める問題もNP-困難であることを示す.本問題は,縮退故障のみを検出する場合と比較して,最小検査入力集合のサイズが大きくなるという意味で難しいが,計算複雑さの観点では独立した問題であることに注意されたい.

D2-2-2 (時間: 11:10 - 11:35)
題名数学入試問題に対する定理自動証明の適用の試み
著者 磯部 輝, 伊藤 暢浩, ○河辺 義信 (愛知工業大学 情報科学部)
Pagepp. 300 - 305
Keyword 定理証明, Larch, 数学入試問題
Abstract人工知能技術の発展にともない,膨大なデータから法則を発見 したり,人間が解けなかったような難問をコンピュータで解ける ようになってきた.最近では「ロボットは東大に入れるか」と いうプロジェクトが大きな注目を集めている.このプロジェクト では,人工頭脳「東ロボくん」に大手予備校の模擬試験を解かせ, 好成績をおさめたとの発表もある.現在の計算機でどのような 入試問題が解けるのかは,興味深いところである.そこで本研究 では,定理証明器を用いて,実際に数学の入試問題を解いて みたい.本研究では,Larch定理証明器を用い,国立大学の数学の 二次試験問題を解く.


セッション K3-1 小・中学生向け夏休み研究体験3
日時: 2015年8月4日(火) 13:30-14:45
部屋: 311A室

K3-1-1 (時間: 13:30 - 14:45)
題名紙コップでスピーカーを作ってみよう!
著者 木村 誠聡 (神奈川工科大学 情報工学専攻)
Abstract磁石と銅線,そして紙コップで作る簡単なスピーカーです.簡単な仕組みですが,電子機器からの音がちゃんと聞こえます.本プログラムではこの工作を通して,音が鳴る仕組み,電気の仕組みについて体験しながら学んでいきます.


セッション K3-2 小・中学生向け夏休み研究体験3
日時: 2015年8月4日(火) 15:00-16:15
部屋: 311A室

K3-2-1 (時間: 15:00 - 16:15)
題名紙コップでスピーカーを作ってみよう!
著者 木村 誠聡 (神奈川工科大学 情報工学専攻)
Abstract磁石と銅線,そして紙コップで作る簡単なスピーカーです.簡単な仕組みですが,電子機器からの音がちゃんと聞こえます.本プログラムではこの工作を通して,音が鳴る仕組み,電気の仕組みについて体験しながら学んでいきます.


セッション An2-1 非線形ダイナミクスと同期
日時: 2015年8月4日(火) 9:15-10:30
部屋: 311B室
座長: 松岡 祐介 (米子工業高等専門学校)

An2-1-1 (時間: 9:15 - 9:40)
題名非周期的パルス波で駆動される弛張発振器の解析
著者 ◎栗原 拓哉, 神野 健哉 (日本工業大学)
Pagepp. 306 - 311
Keyword 弛張発振器, 同期現象, 非周期外力
Abstract非線形振動子にみられる現象である同期現象に注目が集まっている. 我々は,しきい値が駆動される弛張発振器に起きる現象の解析を通じ,同期現象に関し研究を行っている. 我々は今までに,しきい値が矩形波外力で駆動される場合に,外力に対し同期を呈し, また,2パラメータ平面上でアーノルドの舌がみられることを確認した. さらに,矩形波外力ではなく,パルス間隔がランダムなパルス波を外力として与えた場合にみられる同期現象を回路実験により確認した. 本報告では,この非周期的パルス波による同期現象の理論解析を行う. システムの動作を記述するrandom phase mapを導出し,その map を解析することで,システムの振る舞いを調査する. また,周期外力に近い性質を持つ外力を入力した場合の現象を確認する.

An2-1-2 (時間: 9:40 - 10:05)
題名伝送線路モデルで結合された二つの発振器で観測される同期現象
著者 ○上手 洋子 (徳島大学), 丹治 裕一 (香川大学), 西尾 芳文 (徳島大学)
Pagepp. 312 - 315
Keyword 結合発振器, 伝送線路
Abstract本研究では,伝送線路によって結合された発振器で観測される同期現象について調査を行う.発振器として,非常にシンプルな回路素子から構成されるvan der Pol 発振器を用いる.また,伝送線路は,無損失性伝送線路を考える.コンピュータシミュレーションによって, van der Pol 発振器と伝送線路でのインダクタおよびキャパシタの比率を変化することで,同相同期と逆相同期の共存を確認できた.さらに,あるパラメータ領域ではトーラスアトラクタを観測することができた.

An2-1-3 (時間: 10:05 - 10:30)
題名環境ノイズおよびカオス振動子を用いた時間同期手法
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)
Pagepp. 316 - 319
Keyword Noise-induced synchronization, 同期, 非線形振動子, 環境ノイズ
Abstract我々はNoise-induced synchronization現象を応用し,湿度,環境音などの自然環境ノイズを用いた時間同期手法を提案している.本稿ではカオス振動子を用いた場合に同期が達成できるか確認を行う.提案手法の具体的な応用として間欠無線通信などが考えられるが,リミットサイクル振動子による一定周期の同期動作により通信を行った場合,そのような無線通信を行うペアが多数ある場合に,連続して衝突が発生する可能性がある.しかし,カオスの揺らぎを持った同期システムであれば,そのような衝突を回避できると考えられる.まず,相互に相関のあるノイズでカオス振動子が同期できることを確認するため,相互に相関した白色ガウスノイズを複数のレスラー振動子に入力し,位相差を評価する.その後,予め取得し正規化した環境音データおよび電磁波データをコンピュータで演算した複数のレスラー振動子に入力し,振動子間の位相差を評価することで提案手法の実現可能性を示す.


セッション An2-2 特別セッション: 生体ネットワークにおける非線形ダイナミクス
日時: 2015年8月4日(火) 10:45-11:45
部屋: 311B室
座長: 荒井 伸太郎 (香川高等専門学校)

An2-2-1 (時間: 10:45 - 11:20)
題名(招待) 大脳皮質自発揺らぎの回路構造と非線形ダイナミクス
著者 ○寺前 順之介 (大阪大学 情報科学研究科)
Pagepp. 320 - 322
Keyword ノイズ, 不均一性, ロングテール分布, 大脳皮質, ベイズ推定
Abstract私達の脳は,およそ一千億もの神経細胞が複雑に絡みって構成される巨大な非線形システム回路であり,この超大規模回路が生み出す非線形ダイナミクスこそが脳が行う高度な情報処理の正体である.その機能の人工的実現を目指して,これまで多くの試みがなされてきたが,我々人類はいまだに脳のレベルに達する技術を手に出来ていない.興味深いことに,脳内の神経回路では,外界からの信号を必要としない自発的な活動が常に持続していることが近年明らかになってきた.この自発活動は強いゆらぎを伴っており,柔軟で頑健な神経情報処理の基盤である可能性が高いと考えられている.この自発ゆらぎの起源と機能に関する最新の研究成果を報告する.

An2-2-2 (時間: 11:20 - 11:45)
題名蝸牛無反射伝送線路モデルのパラメータ値の決定手法の改良
著者 ◎織間 健守, 堀尾 喜彦 (東京電機大学大学院工学研究科), 香田 徹 (九州大学 名誉教授)
Pagepp. 323 - 328
Keyword 蝸牛, 伝送線路モデル, 基底膜, 蝸牛増幅器, 流体―機械変換
Abstract蝸牛は周波数分析器として工学的な応用が期待されている.大野・香田によって提案された受動的モデルは,回路実装への見通しがよく,蝸牛の特性をよく再現できる.また,蝸牛の能動的特性を再現したモデルも提案されている.しかし,能動的モデルに含まれる負性抵抗特性は,生理学的な機序が明らかでない.そこで,香田らは,流体―機械変換器と非線形素子を用いたモデルを提案した.このモデルでは,受動的モデルを基本としている.すなわち,受動的モデルの良いパラメータ値の決定が重要である.そこで,本稿では,蝸牛の受動的特性を定量的に再現できる,改良した受動的モデルのパラメータ値の決定手法を提案する.


セッション K4-1 小・中学生向け夏休み研究体験4
日時: 2015年8月4日(火) 13:30-14:45
部屋: 311B室

K4-1-1 (時間: 13:30 - 14:45)
題名二重振り子を作ろう!
著者 池口 徹 (東京理科大学)
Abstractみなさんは振り子 (ふりこ) を知っていますか?ヒモなどにオモリをつけて,上からたらすとぶらんぶらんとゆれる,あの振り子です.このテーマでは,この振り子を,2つつなげた「二重振り子 (にじゅうふりこ) 」とよばれるおもちゃを作ります. まずは,二重振り子を一緒に作って,どのような動きになるのか,一緒に実験してみましょう.とても不思議な動きになります.どんな動きになるのか,いろいろと試してみましょう.みなさんが作った二重振り子が,どのように動くのかをお友だちにみてもらうために,デジタルカメラをつかって写真撮影しましょう.最後は,みんなで撮った写真でコンテストを行います.誰の写真が一番きれいになるかな.一等賞をとった人には,この会議で一番偉い長谷川幹雄先生から素敵なプレゼントがあるよ.


セッション K4-2 小・中学生向け夏休み研究体験4
日時: 2015年8月4日(火) 15:00-16:15
部屋: 311B室

K4-2-1 (時間: 15:00 - 16:15)
題名二重振り子を作ろう!
著者 池口 徹 (東京理科大学)
Abstractみなさんは振り子 (ふりこ) を知っていますか?ヒモなどにオモリをつけて,上からたらすとぶらんぶらんとゆれる,あの振り子です.このテーマでは,この振り子を,2つつなげた「二重振り子 (にじゅうふりこ) 」とよばれるおもちゃを作ります. まずは,二重振り子を一緒に作って,どのような動きになるのか,一緒に実験してみましょう.とても不思議な動きになります.どんな動きになるのか,いろいろと試してみましょう.みなさんが作った二重振り子が,どのように動くのかをお友だちにみてもらうために,デジタルカメラをつかって写真撮影しましょう.最後は,みんなで撮った写真でコンテストを行います.誰の写真が一番きれいになるかな.一等賞をとった人には,この会議で一番偉い長谷川幹雄先生から素敵なプレゼントがあるよ.


セッション Bd2-1 音声・音響信号処理2
日時: 2015年8月4日(火) 9:30-10:30
部屋: 405室
座長: 中島 弘史 (工学院大学)

Bd2-1-1 (時間: 9:30 - 9:50)
題名極小オーディオスポット形成における音圧改善に向けたDSB変調型分離放射法
著者 ◎上村 亮介, 生藤 大典 (立命館大学大学院 情報理工学研究科), 福森 隆寛, 中山 雅人, 西浦 敬信 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 329 - 334
Keyword パラメトリックスピーカ, キャリア波, 側帯波, 分離放射, DSB変調方式
Abstractパラメトリックスピーカは単体で超指向性を実現できるが,音波の放射方向に音を必要としない人物が存在する場合,不快感を与える可能性がある.この問題に対して,振幅変調波をキャリア波と側帯波に分離して放射し,音波の交差領域にのみオーディオスポットを形成する手法が提案されている.しかしながら,この手法では音波の交差領域が小さく,パラメトリックスピーカ1台によるオーディオスポット形成手法と比較して音圧が低いという問題がある.そこで本稿では,両側波帯変調方式により生成された振幅変調波をキャリア波,下側波帯,上側波帯に分離して放射することでオーディオスポットの音圧を改善する手法を提案する.

Bd2-1-2 (時間: 9:50 - 10:10)
題名フレキシブルパラメトリックスピーカによるオーディオスポット形成の評価
著者 ◎小森 慎也, 生藤 大典 (立命館大学大学院 情報理工学研究科), 福森 隆寛, 中山 雅人, 西浦 敬信 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 335 - 340
Keyword パラメトリックスピーカ, オーディオスポット, フレキシブルパラメトリックスピーカ, 凹面型, 曲率
Abstract本稿では,凹面形状の放射面を動的制御可能なフレキシブルパラメトリックスピーカによって,オーディオスポットの構築範囲を制御する手法を提案する.フレキシブルパラメトリックスピーカとは超音波素子を凹面形状に配列したパラメトリックスピーカであり,従来の平面型パラメトリックスピーカよりも広い放射特性を実現できる.また,超音波素子で形成される放射面の曲率を制御することで多様な放射特性を実現できるため,オーディオスポットの構築範囲を自在に制御できる.本稿では実際にフレキシブルパラメトリックスピーカを試作し,評価実験にてオーディオスポット制御に対する有効性を評価した.評価実験の結果,フレキシブルパラメトリックスピーカはオーディオスポットの構築範囲を自在に制御可能であることが確認できた.

Bd2-1-3 (時間: 10:10 - 10:30)
題名球形パラメトリックスピーカを用いた両耳間音圧差の時間変化に基づく移動音像構築
著者 ◎生藤 大典 (立命館大学大学院 情報理工学研究科), 福森 隆寛, 中山 雅人, 西浦 敬信, 山下 洋一 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 341 - 346
Keyword パラメトリックスピーカ, 球形, 両耳間音圧差, 移動音像
Abstract我々は,パラメトリックスピーカを用いた3次元音場再生手法を提案してきたが.移動音の構築,再現が困難という問題があった.そこで本稿では,新たな3次元音像再生デバイスとして,超音波素子を球面状に配置した球形パラメトリックスピーカを製作し,これまで困難であった実環境における移動音を再現できる移動音像構築手法を提案する.さらに,音像の定位方向を決定する要因のひとつである両耳間音圧差に着目し,受聴者が音像を知覚した際のILDの時間変化を再現する手法を提案する.提案手法の有効性を確認するために主観評価実験を実施したところ,提案手法が移動音像の構築,再現に有効であることを確認した.


セッション Bd2-2 2マイクロホン音響信号処理
日時: 2015年8月4日(火) 10:45-12:05
部屋: 405室
座長: 川村 新 (大阪大学 大学院基礎工学研究科 システム創成専攻)

Bd2-2-1 (時間: 10:45 - 11:05)
題名マイクロホンアレーの位相が観測できない条件でのチャネル間の相関係数の推定
著者 ○宮部 滋樹 (筑波大学), 小野 順貴 (国立情報学研究所/総合研究大学院大学), 牧野 昭二 (筑波大学)
Pagepp. 347 - 352
Keyword 相関係数, 複素信号, 最尤推定, EMアルゴリズム, 非定常性
Abstract本稿では,我々が以前から提案している複素信号の相関係数を位相が観測できない条件で推定する手法を,マイクロホンアレーの音響観測信号に適用し,その有効性を調査する。位相の観測を用いない複素信号の相関分析には確率モデルを利用し,定常ガウスモデルとスチューデントt分布モデルの2つの手法を提案しているが,定常ガウスモデルは非定常な音響信号の分析精度が低く,またt分布モデルは演算量が大きいという問題を抱えていた。提案する時変ガウスモデルは,長時間の分散の推定を短時間区間ごとの推定に置き換えるだけで容易に非定常性をモデル化することができ,演算量の増加はごくわずかである。これらの3つの手法の性質を様々なマイクロホンアレー観測信号について調査し、これらの手法は相関係数の大きさによって性能の関係が変化することと、分析フレーム長が小さい場合に時変ガウスモデルが効率的な分析を達成することを確認した。

Bd2-2-2 (時間: 11:05 - 11:25)
題名自動車内環境に有効な2チャンネル適応ノイズキャンセラ
著者 ○川村 新 (大阪大学大学院基礎工学研究科)
Pagepp. 353 - 358
Keyword 適応ノイズキャンセラ, 2チャンネルノイズ除去, スペクトルゲイン
Abstract本論文では,自動車内環境において,複数方向から到来する音声に対しても有効な適応ノイズキャンセラ(ANC)について検討する.提案法では,2つの観測信号に対して,それぞれ単一チャネル音声除去を行い,ノイズだけを入力とするANCを擬似的に構成する.擬似的なANCでは,一方のマイクロホンのノイズから,他方のノイズのレプリカを得ることができる.これを元の観測信号から減算することでノイズ除去を実現する.さらに残留ノイズに対して,単一チャネルノイズ除去法を適用し,ノイズ除去性能を改善する.シミュレーション結果から,提案法が従来法に比べ,ノイズ除去性能を改善できることを示す.

Bd2-2-3 (時間: 11:25 - 11:45)
題名2マイクロホンを用いた線形ビームフォーミングによる風雑音の低減
著者 ◎坂田 直人, 村上 哲郎, 中島 弘史 (工学院大学), 中臺 一博 (ホンダ・リサーチ・インスティチュート・ジャパン)
Pagepp. 359 - 364
Keyword 風雑音, 雑音低減, マイクロホンアレイ, ビームフォーミング
Abstract本報告では2チャンネルの近接マイクロホンを用いて線形ビームフォーミングによる風雑音の低減を行った。2つのマイクロホンを用いた雑音低減法について、風雑音に注目して性能を評価した例は少ない。フレーム分割による周波数領域における線形ビームフォーミングをフレーム分割前の時間領域信号に適用し、フレーム分割による処理と風雑音の低減性能を比較した。風雑音の混入した収録信号に対し風雑音の低減処理を行った結果、SN比が2 - 13 dB改善された。フレーム処理の有無で風雑音の低減性能を比較した結果、単純な信号の遅延のみで構成されるフィルタについてはフレーム処理の有無が与える影響が大きいことが確認された。

Bd2-2-4 (時間: 11:45 - 12:05)
題名音響インテンシティに基づく指向性プローブを用いた3次元音源方向推定手法の実環境評価
著者 ◎水野 智之, 若林 佑幸 (立命館大学大学院 情報理工学研究科), 福森 隆寛, 中山 雅人, 西浦 敬信 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 365 - 370
Keyword 指向性プローブ, 3次元音源方向推定, 音響インテンシティ
Abstract近年,人命救助のためにロボットによる捜索が行われており,ロボットによる捜索には,音を用いた手法が提案されている.一般的に音を用いた捜索では,救助者の発する音の方向を推定して捜索が行われている.従来,3次元音源方向推定手法として無指向性プローブが提案されている.この無指向性プローブは,全方向に対して均一な方向推定精度を有する.しかし,本研究ではロボットセンサとして搭載する事を想定しているため,進行方向に対する方向推定精度が重要視される.そこで,我々は特定の方向に特化して高い方向推定精度を有する指向性プローブを提案する.また,提案手法の有効性を確認するため,実環境での実験を実施した.


セッション Bd2-3 画像・映像信号処理
日時: 2015年8月4日(火) 13:30-14:50
部屋: 405室
座長: 今泉 祥子 (千葉大学)

Bd2-3-1 (時間: 13:30 - 13:50)
題名HEVCリアルタイム符号化処理におけるメモリ帯域を考慮した動き検出手法
著者 ◎宮島 弘大, 矢野 心慈, 藤田 玄 (大阪電気通信大学)
Pagepp. 371 - 376
Keyword HEVC, メモリ帯域, 動き検出
Abstract最新の動画符号化方式であるHEVCは従来のAVCと比較して,約2倍の符号化効率があり,4K(3,820×2,160画素)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.リアルタイム符号化時に動画像の高解像度化によって,外部メモリから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のが,動き検出処理である.動き検出処理は非常に演算量も多く,リアルタイムで符号化するには専用回路が必須である.本論文では,高解像度動画をハードウェアで実用的なメモリ帯域以内に符号化することを目的とし,メモリ帯域を効率的に削減するキャッシュパラメータの検討とメモリ帯域を考慮した動き検出を提案する.

Bd2-3-2 (時間: 13:50 - 14:10)
題名位相限定相関法のためのFPGAアクセラレータのOpenCLベース設計
著者 ◎立見 駿介, 張山 昌論, 三浦 衛, 伊藤 康一, 青木 孝文 (東北大学 大学院情報科学研究科)
Pagepp. 377 - 382
Keyword stereo vision, stereo correspondence, phase-based correspondense matching, OpenCL, FPGA
Abstract本稿では,OpenCLベースの設計ツールを用いたPOCによるステレオ画像対応付け処理のFPGA実装を提案する.POCによる画像対応付け手法は高精度であるが,計算コストが大きいという問題がある.そこで,画像対応付け処理をFPGA実装することで問題を解決する.設計を効率よく行うため,OpenCLベースの設計ツールを用いて,既にあるGPU向けのOpenCLコードを再利用する.しかし,FPGAとGPUのアーキテクチャは大きく異なるため,コードの最適化が問題となる.そこで,本稿ではFPGA向け最適化手法について述べる.FPGA実装の結果,GPU実装と同程度の処理速度かつ非常に低消費電力で処理が行えることを示す.

Bd2-3-3 (時間: 14:10 - 14:30)
題名視聴覚統合による音源数推定を利用した多人数会話の話者ダイアライゼーション
著者 ◎若林 佑幸 (立命館大学大学院 情報理工学研究科), 井上 昂治 (京都大学大学院 情報学研究科), 中山 雅人, 西浦 敬信, 山下 洋一 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 383 - 388
Keyword 話者ダイアライゼーション, MUSIC法, 視聴覚統合, 音源数推定, 多人数会話
Abstract近年,多人数の会議や自由対話を収録し,話者区間の検出を行う研究が盛んである.話者ダイアライゼーションとは``いつ誰が発話したか"を同定することであり,多人数会話のアノテーションや音源分離,音声強調において重要な役割を果たす.本研究ではマイクロホンアレイによる音響情報とカメラによる画像情報を用いた多人数会話における音源数推定手法,話者ダイアライゼーションの手法を提案する.提案手法による有効性を確認するため実験を行い、従来手法よりも音源数推定の精度、話者ダイアライゼーション精度の大きな改善を確認した.

Bd2-3-4 (時間: 14:30 - 14:50)
題名長時間位相スペクトルを用いた画像の音声変換
著者 ◎五十嵐 尋, 川村 新, 飯國 洋二 (大阪大学基礎工学研究科)
Pagepp. 389 - 393
Keyword 長時間位相スペクトル, 音声合成, 画像音声, スペクトログラム
Abstract本論文では、ネットワーク環境の利用を想定せず、音声を用いて画像データを携帯端末に送信する方法について検討する。提案法では、音声の長時間位相スペクトルを画像と融合することで音声を合成する。このとき、受信した合成音声のスペクトログラムが直接画像を表現する。


セッション Bd2-4 音声・音響信号処理3
日時: 2015年8月4日(火) 15:00-16:20
部屋: 405室
座長: 中本 昌由 (広島大学大学院工学研究院)

Bd2-4-1 (時間: 15:00 - 15:20)
題名頭部伝達関数の位相スペクトル補正に基づく前後知覚強調の評価
著者 ◎中橋 康太, 若林 佑幸 (立命館大学大学院 情報理工学研究科), 福森 隆寛, 中山 雅人, 西浦 敬信 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 394 - 399
Keyword 頭部伝達関数, 前後知覚, 位相スペクトル, 振幅スペクトル, バイノーラル方式
Abstract近年,音空間情報を再現する高臨場音場再生技術が注目されている. 高臨場音場再生技術の1つであるバイノーラル方式はダミーヘッドで頭部伝達関数を考慮した収録を行うが,ダミーヘッドと受聴者の頭部形状の違いにより頭部伝達関数に差異が生じ,再生時に前後知覚誤りが発生する.この問題を解決するために,頭部伝達関数の振幅スペクトルのみを補正する手法が提案されているが,振幅・位相スペクトルの両方が聴覚に影響を与えるため,位相スペクトルについても考慮する必用がある.そこで本稿ではダミーヘッドにおける頭部伝達関数の振幅・位相スペクトルを補正することで前後知覚を強調する手法を提案し,評価実験から提案手法の有効性を確認した.

Bd2-4-2 (時間: 15:20 - 15:40)
題名頭部伝達関数の前方定位強調に基づくセミトランスオーラルシステム
著者 ◎吉村 拓, 若林 佑幸 (立命館大学 大学院 情報理工学研究科), 福森 隆寛, 中山 雅人, 西浦 敬信 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 400 - 405
Keyword 頭部近接スピーカ, 頭部伝達関数, 前方定位強調, 三次元音場再現
Abstractこれまでに我々は,ヘッドホンによる圧迫感,システムの大規模化などの問題を解消するために,頭部近接スピーカを用いたセミトランスオーラルシステムを提案してきた.頭部近接スピーカとは,受聴者の耳元周辺に左右3台のスピーカを設置した装置である.これによりトランスオーラルシステムにおける空間伝達特性を簡略化できる.一方で,このセミトランスオーラルシステムでは前後知覚誤りの発生や,受聴者の頭部移動に脆弱な問題がある.そこで本稿では,頭部伝達関数の前方定位強調処理と,受聴者の頭部方向追従処理に基づくセミトランスオーラルシステムを提案する.

Bd2-4-3 (時間: 15:40 - 16:00)
題名ANCと聴覚マスキングを用いた工場騒音の不快感低減の性能評価
著者 ◎伊藤 瑠美, 大塩 祥剛, 生藤 大典 (立命館大学大学院 情報理工学研究科), 福森 隆寛, 中山 雅人, 西浦 敬信 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 406 - 411
Keyword ANC, 聴覚マスキング, 不快感低減, 工場騒音
Abstract近年,工場騒音が社会的に大きく取り上げられており,様々な対処法が提案されている.騒音の不快感低減手法として従来は,低周波を制御音により打ち消すANC(Active Noise Control)や,高周波のピーク周波数を制御音により覆い隠す聴覚マスキングなどが用いられてきた.しかし,これらの手法はそれぞれの制御構造や特性上,低周波騒音および高周波騒音の対処を両立できない.そのため,本稿で対象とする広帯域な工場騒音に対しては,従来法の単独利用による不快感低減法が有効でないと考えられる.そこで本稿では,ANC と聴覚マスキングの併用により工場騒音の不快感低減を目指した.最後に主観評価実験を実施し,提案法の有効性を確認した.

Bd2-4-4 (時間: 16:00 - 16:20)
題名呼吸音に基づく無呼吸低呼吸指数予測モデル(DREAM)
著者 ◎加科 優希 (工学院大学大学院工学研究科 情報学専攻), 林 優太 (工学院大学情報学部 コンピュータ科学科), 坂田 直人 (工学院大学大学院工学研究科 情報学専攻), 中島 弘史 (工学院大学情報学部 コンピュータ科学科), 山口 泰弘 (東京大学大学院医学系研究科 加齢医学講座)
Pagepp. 412 - 417
Keyword 睡眠時無呼吸症候群, 無呼吸低呼吸指数, 呼吸音, いびき
Abstract睡眠時無呼吸症候群(SAS)は睡眠中に呼吸が停止する病であり,早期発見が望まれる.我々は,過去の報告で,睡眠中の呼吸音からSASの診断基準である無呼吸低呼吸指数を予測するモデルを提案した.しかし,この報告で用いた被験者数は少なく,実用を想定した評価は不十分であった.本報告では,被験者数を増やし,予測モデルの耐雑音性と汎化性能を評価した.その結果,睡眠中に発生する物音等は予測精度にほとんど影響せず,耐雑音性が高いことがわかった.また,設計時の被験者の種類による予測精度の差は3%未満であり,汎化性能が高いことがわかった.正常・軽症例の被験者を含めた評価では,中等症以上・未満を75%の精度で判別できることがわかった.