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第35回 回路とシステムワークショップ
プログラム

発表者を○、◎印で示し、◎印は本ワークショップ「奨励賞」または「WIP優秀発表賞」の対象者を示す。
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セッション表

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2022年8月19日(金)

11会議室 (Zoom Room1)21会議室 (Zoom Room2)32会議室 (Zoom Room3)
Op  (11, 21, 32会議室 (Zoom Room1))
オープニング

9:00 - 9:15
A1  アナログ回路
9:15 - 10:30
B1  画像処理(1)
9:30 - 10:30
D1  機械学習の理論と応用
9:15 - 10:30
休憩
10:30 - 10:45
A2  信号処理
10:45 - 12:00
B2  適応信号処理とフィルタ設計
10:45 - 12:00
C1  機械学習応用技術
10:45 - 11:35
休憩
12:00 - 12:10
WIP1  (イベントホール (Zoom Room1))
ポスターセッション

12:10 - 13:10
昼休憩
13:10 - 14:00
D2  人間・社会情報
14:00 - 14:50
B3  B分科会招待講演(1)
14:00 - 15:00
C2  C分科会招待講演(1)
14:00 - 15:00
休憩
15:00 - 15:15
D3  グラフと数理最適化
15:15 - 16:05
B4  生体信号処理
15:15 - 16:15
C3  C分科会招待講演(2)
15:15 - 16:15
休憩
16:15 - 16:40
Ce  (メインホール (Zoom Room4))
表彰式

16:40 - 16:55
SP  (メインホール (Zoom Room4))
特別招待講演

16:55 - 17:55



2022年8月20日(土)

11会議室 (Zoom Room1)21会議室 (Zoom Room2)32会議室 (Zoom Room3)
A3  フィルタ
9:30 - 10:20
B5  音声・音響信号処理
9:30 - 10:30
D4  システム数理と制御(1)
9:15 - 10:05
休憩
10:30 - 10:45
A4  A分科会招待講演
10:45 - 11:45
B6  B分科会招待講演(2)
10:45 - 11:45
D5  D分科会招待講演
10:45 - 11:45
休憩
11:45 - 12:00
WIP2  (11, 21, 32会議室 (Zoom Room1))
ポスターセッション (オンライン発表)

12:00 - 13:00
昼休憩
13:00 - 14:00

B7  画像処理(2)
14:00 - 15:00

休憩
15:00 - 15:15
A5  回路理論
15:15 - 16:05
B8  画像処理(3)
15:15 - 16:15
D6  システム数理と制御(2)
15:15 - 16:05
Cl  (11, 21, 32会議室 (Zoom Room1))
クロージング

16:15 - 16:35



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」または「WIP優秀発表賞」の対象者を示す。

2022年8月19日(金)

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セッション Op  オープニング
日時: 2022年8月19日(金) 9:00 - 9:15
部屋: 11, 21, 32会議室 (Zoom Room1)


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セッション A1  アナログ回路
日時: 2022年8月19日(金) 9:15 - 10:30
部屋: 11会議室 (Zoom Room1)
座長: 望月 寛 (日本大学)

A1-1 (時間: 9:15 - 9:40)
Titleプログラマブルデバイスを用いた窓付きA/Dコンバータの基本回路の提案と実装
Author竹中 要 (米子工業高等専門学校 専攻科), ○松岡 祐介 (米子工業高等専門学校 総合工学科)
Pagepp. 1 - 4
KeywordA/Dコンバータ, プログラマブルデバイス, FPAA, 1次元リターンマップ
Abstract本稿ではプログラマブルデバイスを用いた窓付きA/Dコンバータ(ADC)の基本回路の提案と実装を行う。窓付きADCは1次元マップで記述される系である。マップ上での軌道は超安定周期軌道(SSPO)を呈し、発生するSSPOをあるデジタル出力系列に対応させることでA/D変換を実現している。本稿ではプログラマブルデバイスにField Programmable Analog Array (FPAA)を使用する。まずADCの回路実装へ向けて変数変換を行い回路実装用のモデルを導出した。このモデルを実現する基本回路を提案し設計を行う。回路ボードにダウンロードし、ハード実験により力学系を実現できることを確認する。

A1-2 (時間: 9:40 - 10:05)
Title電圧制御キャパシタを用いた定電圧出力E級整流器
Author◎藤田 誉大, 和田 和千 (明治大学理工学部)
Pagepp. 5 - 10
KeywordE級整流器, 定電圧制御, 負帰還, スイッチングレギュレータ
Abstract異なる大きさの交流入力電流に対して,定電圧の直流出力を得ることができるE級整流器を提案している.E級整流器の出力電圧が,シャントキャパシタの容量値に依存することを利用して,出力電圧が制御できることを示している.容量値が電子的に制御できる素子を用いて,出力電圧が一定に制御される負帰還回路を提案している.E級整流器の回路解析をもとに,所望の入力電流範囲に対して定電圧を出力できる回路パラメータの設計法を示している.設計法の妥当性をシミュレーションで確認し,おおよそ3倍程度の入力電流範囲に対して,定電圧出力が得られることを示している.スイッチングレギュレータを用いる場合と比較して,低い損失で定電圧制御が実現できることを確認している.

A1-3 (時間: 10:05 - 10:30)
Title確率的メモリの実現に向けたサブスレッショルドCMOS双安定回路の提案
Author◎村松 聖倭 (北海道大学大学院情報科学院), 西田 浩平 (北海道大学大学院工学研究院), 安藤 洸太 (北海道大学大学院情報科学研究院), 赤井 恵 (北海道大学大学院情報科学研究院/大阪大学大学院理学研究科), 浅井 哲也 (北海道大学大学院情報科学研究院)
Pagepp. 11 - 16
Keywordアナログ回路, 双安定系, サブスレッショルド, CMOS, 確率的コンピューティング
Abstract本研究では確率を記憶することができる確率的メモリの実現に向けた、MOSFETのサブスレッショルド特性を利用した双安定回路を提案する。回路シミュレーション上にて、アナログ電圧ノイズの入力により回路の出力電圧が、確率的に論理1もしくは論理0に安定することが示された。また回路に用いられているフローティングゲートMOSFETの電圧値と、回路の出力電圧が表す確率の間に1対1の関係があることから、本提案回路は電圧値によって確率記憶が可能であることが示された。


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セッション A2  信号処理
日時: 2022年8月19日(金) 10:45 - 12:00
部屋: 11会議室 (Zoom Room1)
座長: 小林 伸彰 (日本大学理工学部精密機械工学科)

A2-1 (時間: 10:45 - 11:10)
TitleA2Cによる安定な制御を実現する電源回路用フィルタの伝達関数導出
Author◎蓮沼 尚也, 皸 伸和 (群馬大学), 杉本 泰博 (中央大学)
Pagepp. 17 - 21
Keyword電源回路, 強化学習, 伝達関数, フィルタ, 制御仕様
Abstract電源回路を安定して動作させるためには、適切な制御用フィルタの設計が重要であるが、設計と、安定した制御の可否を確認するためのシミュレーションを繰り返す必要がある。このことから、設計時間の長さや、設計に必要な経験と知識を持った人材が限られてしまうことが問題としてあげられる。本研究では、深層強化学習を用いることで、安定な制御を可能とするフィルタの伝達関数を導出する。学習に要した時間は約30分であり、一度強化学習用環境を作成してしまえば、設計者の経験や知識に依存しない設計が、短時間で可能であることを確認した。

A2-2 (時間: 11:10 - 11:35)
Title2足歩行の歩容パターンの切り替えと周期の変化が可能な脳幹脊髄投射系を付加したハードウェアCPGモデル
Author◎武田 健嗣, 石橋 元邦, 石濱 拓実 (日本大学大学院理工学研究科/精密機械工学専攻), 粟飯原 萌, 金子 美泉, 齊藤 健, 内木場 文男 (日本大学理工学部/精密機械工学科)
Pagepp. 22 - 27
Keywordパルス形ハードウェアニューラルネットワーク, 中枢パターン生成器, 筋シナジー, 2足歩行
Abstract本論文では、生体において上位中枢の信号が脳幹脊髄投射系を介して歩容制御信号の切り替えや歩行速度が調整される機能に着目したハードウェアCPGモデルを提案した。生体の脊髄には、歩行運動の制御信号を生成する中枢パターン生成器(CPG)が存在する。上位中枢である脳からの信号が脳幹に投射され、脳幹から脊髄へ伝達されCPGが駆動すると考えられている。また、歩容、速度は、脳幹に投射される上位中枢の信号状態によって調整されると考えられている。我々は、生体の神経細胞の特性を模倣したパルス形ハードウェアニューラルネットワークを用いて歩容制御信号の切り替えと周期の変化が可能な脳幹脊髄投射系を付加したハードウェアCPGモデルを検討した。

A2-3 (時間: 11:35 - 12:00)
Title立体配線型メモリ素子を用いた高実装効率なエッジ向け深層学習アクセラレータの検討
Author◎萩原 成基 (北海道大学大学院情報科学院), 浅井 哲也 (北海道大学大学院情報科学研究院), 赤井 恵 (北海道大学大学院情報科学研究院/大阪大学理学部)
Pagepp. 28 - 33
Keyword抵抗変化メモリ, 深層学習, エッジコンピューティング, アナログ回路, シミュレーション
Abstract本研究では電力的・空間的制約の多いエッジ環境下において深層学習による推論処理を加速させるハードウェアとして,立体配線型メモリ素子で構成される特徴抽出器を提案する.物理的制約が考慮されたシミュレーションを通してその実用性を検討したところ,回路内の電極配置を最適化することで,小面積ながらも非常に高い特徴抽出性能を達成でき,かつ高いロバスト性を有する特徴抽出器を生成し得ることが示された.また,本特徴抽出器は転移学習の枠組みに組み込むことで,ユーザーの幅広いアプリケーションに対応可能なカスタマイズ性の高いエッジAIシステムとして応用し得る可能性も示唆された.



2022年8月20日(土)

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セッション A3  フィルタ
日時: 2022年8月20日(土) 9:30 - 10:20
部屋: 11会議室 (Zoom Room1)
座長: 齊藤 健 (日本大学)

A3-1 (時間: 9:30 - 9:55)
TitleTransformation-Based Stability Guarantee for Variable-Center-Frequency Bandpass Digital Filters
Author○Tian-Bo Deng (Toho University)
Pagepp. 34 - 39
Keywordvariable filter, variable frequency response, stability, transformation, variable passband center frequency

A3-2 (時間: 9:55 - 10:20)
Title生体信号処理用集積化ローパスノッチフィルタの電力削減に関する検討
Author○松元 藤彦, 大津 雛乃 (防衛大学校 応用物理学科)
Pagepp. 40 - 45
Keywordアナログフィルタ, 低周波フィルタ, ローパスノッチフィルタ, 連立チェビシェフフィルタ, 容量スケーリング回路
Abstract生体信号処理用低周波フィルタの構成において不可避となる大容量のコンデンサは、容量スケーリング回路によって小さなコンデンサで大容量を実現することで、チップ占有面積を削減することができる。しかし、スケーリング係数が大きくなるほど消費電力が増大する。そこで、容量スケーリング回路を実現するCCII回路の数を削減する回路構成法を考案し、消費電力の削減を図った。提案手法は、連立チェビシェフフィルタ特有のコンデンサ回路網に着目し、1つの容量スケーリング回路で複数のコンデンサをスケーリングするというものである。シミュ―レーションにより消費電力の削減のみならず、提案回路が従来回路よりも理想特性に近いことが確認された。


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セッション A4  A分科会招待講演
日時: 2022年8月20日(土) 10:45 - 11:45
部屋: 11会議室 (Zoom Room1)
座長: 望月 寛 (日本大学)

A4-1 (時間: 10:45 - 11:45)
Title(招待講演) ランキンサイクルの小型化への挑戦
Author○田中 勝之 (日本大学理工学部 精密機械工学科)
Pagepp. 46 - 48
Keywordランキンサイクル, ORC


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セッション A5  回路理論
日時: 2022年8月20日(土) 15:15 - 16:05
部屋: 11会議室 (Zoom Room1)
座長: 金子 美泉 (日本大学 理工学部 精密機械工学科)

A5-1 (時間: 15:15 - 15:40)
Title状態依存スイッチを持つ区分定数カオススパイキング回路
Author宮本 岳 (米子工業高等専門学校 専攻科), ○松岡 祐介 (米子工業高等専門学校 総合工学科)
Pagepp. 49 - 52
Keywordカオス, 区分定数系, 超安定周期軌道, 発振器
Abstract本稿では区分定数カオススパイキング回路(PWCCSC)について考察する。本回路は二つの状態変数が拡大的な振動と瞬間リセットを繰り返す動作をふるまう。区分定数ベクトル場を持つので理論解析が比較的容易に行えてよく適する。本稿ではリセットするベースの値をもう一方の状態値に依存するように決める。本回路はカオス、周期現象や超安定現象など様々な現象を発生する。我々は基本的な現象を数値実験で確認するとともに、現象解析のための1次元リターンマップを導入した。このマップを基に各現象や分岐現象の基礎的な考察を行った。

A5-2 (時間: 15:40 - 16:05)
Title自立駆動可能な摩擦帯電エネルギーハーベスティング回路の設計
Author◎山本 圭乃, 蘇 怡瑞, 柳澤 政生, 史 又華 (早稲田大学大学院基幹理工学研究科)
Pagepp. 53 - 58
Keywordエネルギーハーベスティング, 摩擦帯電発電, 回路設計
AbstractIoT社会実現に向けた課題の1つに電源供給の問題がある.その解決策として近年エネルギーハーベスティング が注目を浴びている.摩擦帯電発電(TENG:Tribo-Electric Nano Generator)は"高電力出力","高電力密度","低コスト","低周波数帯での安定性"に優れている一方,電力伝達を向上する上で必要なスイッチング制御の自立駆動を可能にしたインターフェース回路の開発事例は少ない.本稿では,同一周波数を持つTENGを利用した外部電源の不必要なスイッチング制御回路を提案し,既存のインターフェース回路と比較,検討を行う.



2022年8月19日(金)

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セッション B1  画像処理(1)
日時: 2022年8月19日(金) 9:30 - 10:30
部屋: 21会議室 (Zoom Room2)
座長: 山口 拓郎 (NTT未来ねっと研究所)

B1-1 (時間: 9:30 - 9:55)
Title知識の蒸留による深層学習を用いた超解像モデルの圧縮に関する研究
Author◎阿部 晃大 (明治大学大学院理工学研究科電気工学専攻), 鎌田 弘之 (明治大学理工学部電気電子生命学科)
Pagepp. 59 - 64
Keyword深層学習, CNN, 超解像, 画像処理
Abstract深層学習を用いた超解像手法は,高精度な画素補間を可能としている.しかし,深層学習を用いた高精度な超解像モデルは演算量が多く,リアルタイム処理を実現するには多くの演算リソースが要求される傾向にある.本研究では,可能な限り低い演算リソース環境での超解像モデル実現を目指し,モデルの軽量化を検討している.そのアプローチとして,知識の蒸留を用いたモデル圧縮に関する検証を行う.教師モデルと生徒モデルの構成を固定し,教師モデルに対する生徒モデルの学習進度を変化させた場合の最終出力への影響を精査する.

B1-2 (時間: 9:55 - 10:20)
Title条件付き変分オートエンコーダとInception moduleを組み合わせた手書き文字補正に関する研究
Author◎高橋 慶 (明治大学大学院理工学研究科電気工学専攻), 鎌田 弘之 (明治大学理工学部電気電子生命学科)
Pagepp. 65 - 70
Keyword深層学習, 画像処理, 文字補正, CVAE, Inception module
Abstract日本では美しい文字は芸術的な価値が認められており,綺麗な文字を書きたいと考えている人は多い.これまで,手書き文字を綺麗にする試みが多数行われているが,文字を書く際のペンの軌跡を記録し,線や画数などの対応を取る必要があり,限られたシステム内でしか応用することができない.本研究では,CVAEとInception moduleを組み合わせたニューラルネットワークモデルを用い,学習によって獲得した潜在空間を利用することで,文字画像とラベル情報のみを入力とした手書き文字補正の手法を提案する.これにより,デバイスやシステムにとらわれることなく,文字画像とラベル情報のみから自分の筆跡を保った状態で文字を綺麗にすることが可能となると期待できる.


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セッション B2  適応信号処理とフィルタ設計
日時: 2022年8月19日(金) 10:45 - 12:00
部屋: 21会議室 (Zoom Room2)
座長: 杉浦 陽介 (埼玉大学)

B2-1 (時間: 10:45 - 11:10)
Title2マイクロホン間の伝搬遅延モデルを用いた時間領域での音源定位
Author◎鳥生 翼, 陶山 健仁 (東京電機大学 工学部 電気電子工学科)
Pagepp. 71 - 76
Keywordマイクロホンアレー, 音源定位, 適応フィルタ, 群遅延特性, 空間エイリアシング
Abstract本研究は,マイクロホン間の伝搬遅延特性に注目した音源定位手法を提案する.定位性能の向上には,マイクロホン間隔拡張や高周波数帯域の使用が有効である.音源定位は到達時間差の推定問題であり,「位相差からの推定」と「到達時間差の直接推定」がある.しかし,位相差からの推定は,マイクロホンが広間隔のとき空間エイリアシング問題の考慮が必須である.本研究では,マイクロホン間の伝搬遅延特性をモデル化し,到達時間差を直接推定する手法を提案する.提案法は空間エイリアシング問題を生じず,高周波数帯域を制限なしに使用でき,従来法で困難とされた広角方向の定位を高精度で実現する.実環境実験より,提案法の有効性を示す.

B2-2 (時間: 11:10 - 11:35)
Title複数の重み付け加算回路出力の乗算による抑圧区間拡大効果
Author◎日高 司, 陶山 健仁 (東京電機大学工学部電気電子工学科)
Pagepp. 77 - 81
Keyword音源分離, 空間信号処理, 複素重み付け加算回路, 抑圧区間拡大, 指向性
Abstract複素重み付け加算回路による音源分離は,空間信号処理の視点での基本的な考え方を実現する手法である.この手法では分離精度が音源定位精度に依存するが,この問題はすでに複数の複素重み付け加算回路を配置し,それらの出力を乗算する方法で解決している.これは配置した複数のヌルのうちの少なくとも1つのヌルが妨害音を抑圧するという考え方である.しかし,単一ヌル以外のヌルの働きは明らかになっていない.そこで本研究では,複数ヌル配置時の抑圧区間拡大効果を明らかにするために,複数の複素重み付け加算回路出力乗算における指向性について検討する.また,指向性の有効性を実環境実験により検証する.

B2-3 (時間: 11:35 - 12:00)
TitleACOによるCSD係数FIRフィルタ設計におけるパラメータの最適化
Author◎森川 まり花, 陶山 健仁 (東京電機大学 工学部 電気電子工学科)
Pagepp. 82 - 87
Keywordディジタルフィルタ, アントコロニー最適化, パラメータチューニング
Abstract組み合わせ最適化問題などの複雑な問題を解くにあたって,メタヒューリスティックス手法は有効であり,様々な手法が提案されている.本研究では,ACOを用いたCSD係数FIRフィルタ設計における最適なパラメータについて検討する.これまで,ACOの個体群をいくつかのグループにわけて良い経路に悪い経路を混ぜて探索を行い,探索後半での多様化能力の向上を図ってきた.ACOの効果的な稼働には適切なパラメータ設定が肝要である.多様化戦略に基づくACOにパラメータチューニングを施し,従来のACOと比較して効果を検討する.設計例によって有効性を示す.


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セッション B3  B分科会招待講演(1)
日時: 2022年8月19日(金) 14:00 - 15:00
部屋: 21会議室 (Zoom Room2)
座長: 菅 宣理 (芝浦工業大学)

B3-1 (時間: 14:00 - 15:00)
Title(招待講演) グラフ信号処理:サンプリング,修復,グラフ学習
Author○田中 雄一 (東京農工大学/JSTさきがけ)
Pagepp. 88 - 89
Keywordグラフ信号処理
Abstractグラフ信号処理は,信号の定義域をネットワーク(グラフ)の頂点上に持つ信号(グラフ信号)を解析するための信号処理技術の一群であり,様々なネットワーク上のデータ解析に対する応用が期待できると同時に,その理論的な面白さも手伝って,近年大きく発展している信号処理のホット・トピックである.本講演では,グラフ信号処理の導入とともに,最近の研究動向に関して解説する.


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セッション B4  生体信号処理
日時: 2022年8月19日(金) 15:15 - 16:15
部屋: 21会議室 (Zoom Room2)
座長: 北原 大地 (大阪大学 大学院工学研究科 電気電子情報通信工学専攻)

B4-1 (時間: 15:15 - 15:40)
Title脳波のフラクタル性に基づいた木製パズル組み立て時の感性評価
Author○中川 匡弘 (長岡技術科学大学)
Pagepp. 90 - 95
Keyword脳波, フラクタル, 感性, パズル
Abstract本研究では、さらに医療福祉関係への展開を見据えて、高齢者の木製パズル組み立て時における感性計測を取り上げ、脳波のフラクタル性に基づいた感性計測手法の応用として、パズル組み立て時の感性を定量化することを試みる。

B4-2 (時間: 15:40 - 16:05)
Titleレーダセンサと信号源分離アルゴリズムを用いた運転者の心拍推定
Author◎村田 佳斗, 北村 大地 (香川高等専門学校), 齋藤 諒, 植木 大地 (村田製作所)
Pagepp. 96 - 101
Keyword心拍推定, ブラインド信号源分離, レーダセンサ, 生体信号処理



2022年8月20日(土)

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セッション B5  音声・音響信号処理
日時: 2022年8月20日(土) 9:30 - 10:30
部屋: 21会議室 (Zoom Room2)
座長: 北村 大地 (香川高等専門学校)

B5-1 (時間: 9:30 - 9:55)
TitleFlexible ICA によるBSSを用いた音響エコーキャンセラの検討
Author○坂井 良広, 陶山 健仁 (東京電機大学)
Pagepp. 102 - 107
Keywordエコーキャンセラ, ブラインド音源分離, Flexible ICA
Abstractセミブラインド音源分離手法を用いたエコーキャンセラ方式において収束アルゴリズムにFlexible ICA を用いる方式を検討した. Flexible ICA においては分離信号の振幅分布の形状に応じて関数形状を調整した. 音声を入力信号として固定ICA とFlexible ICAの動作を比較し、効果を確認した.

B5-2 (時間: 9:55 - 10:20)
Title音源分離信号に残留するノイズ除去による音質改善
Author◎古澤 魁, 陶山 健仁 (東京電機大学工学部電気電子工学科)
Pagepp. 108 - 112
Keyword音源分離, 空間信号処理, 雑音除去, 適応フィルタ, 適応アルゴリズム
Abstract音源方向が既知の条件での音源分離法として,複数の複素重み付け加算回路による手法が提案されている.この手法では,抑圧区間を設定できるため音源方向推定誤差や音源の空間的伝搬広がりに対応可能である.しかし,抑圧区間拡大により実質的なヌルの消失のため,音源分離信号に抑圧対象信号が残留する問題が生じた. 本研究では,複素重み付け加算回路の分離信号に残留するノイズを除去する手法について検討する.音源分離回路の後段に適応フィルタを接続し,音源分離出力に残留するノイズを推定し除去して所望信号の音質改善を狙う.実環境実験により提案法の有効性および本研究の目的に適した適応アルゴリズムについて検討する.


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セッション B6  B分科会招待講演(2)
日時: 2022年8月20日(土) 10:45 - 11:45
部屋: 21会議室 (Zoom Room2)
座長: 菅 宣理 (芝浦工業大学)

B6-1 (時間: 10:45 - 11:45)
Title(招待講演) AI機械学習時代のスパースモデリング
Author○仲地 孝之 (琉球大学)
Pagepp. 113 - 118
Keywordスパースモデリング, 機械学習, エッジAI, 秘匿演算, 通信品質予測
AbstractIoT、AI時代の到来とともに、あらゆるデジタルコンテンツが質量ともに増え続けている。その中でスパースモデリングは大量のデータの中に隠れている有為な情報を抽出する情報処理モデルとして注目されている。スパースモデリングは膨大なデータのほとんどの要素をスパースと考え、非ゼロ要素に着目することで重要な要素を抽出する。深層学習に対して、1)少量データでの学習、 2)低い演算量、3)説明可能なAIなどの側面も持つ。本講演では、スパースモデリングの機械学習の側面に焦点をあて、エッジAIとしての利用を見据えたスパースモデリングについて紹介する。


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セッション B7  画像処理(2)
日時: 2022年8月20日(土) 14:00 - 15:00
部屋: 21会議室 (Zoom Room2)
座長: 吉田 太一 (電気通信大学)

B7-1 (時間: 14:00 - 14:25)
Title動画像符号化における符号化パラメータを用いたCNNを利用した画質改善手法の検討
Author◎吉塚 勝幸, 和田 康一, 藤田 玄 (大阪電気通信大学)
Pagepp. 119 - 123
KeywordHEVC, CNN
Abstract本研究では,機械学習の1 つであるCNN(Convolutional-Neural Network)を用いた動画像復号処理における画質改善手法を提案する. 復号画像の各画素に対してCNN を用いて劣化度合いを推定し,補正を行う.このときの推定の精度が画質改善の鍵となる.提案手法でCNN を用いた予測モデルを用いるが,本来失われた情報である,画素の劣化を予測することは困難である.そこで,イントラ予測等の符号化パラメータを学習データに付与することで予測精度の向上を図るとともに,符号化パラメータの値やブロック内の画素の位置と 予測精度の相関性を検証し,提案手法の有効な適用範囲に関して検討する.

B7-2 (時間: 14:25 - 14:50)
Titleマスク顔認証のための軽量な深層学習モデルに関する研究
Author◎川井 仁太郎 (明治大学大学院理工学研究科電気工学専攻), 鎌田 弘之 (明治大学理工学部電気電子生命学科)
Pagepp. 124 - 129
Keyword画像処理, 顔認識, 顔認証, 深層学習
Abstract従来の顔認識システムでは、マスクの着用により認識精度が著しく低下することが報告されている.そのような背景から、近年ではマスクをした顔でも高精度で認識できる手法が多く開発されているが、高い認識精度を実用上問題ない処理時間で実現するには、高い計算機能力が必要となる課題がある. 本研究では、マスク顔の合成画像を利用することと、それに適した軽量な機械学習モデルの利用によるマスク顔認識手法を提案し,システムの大幅な軽量化を実現する。これにより計算機能力が限られるエッジデバイスなどにおいてもマスク顔認識が可能となることが期待できる.


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セッション B8  画像処理(3)
日時: 2022年8月20日(土) 15:15 - 16:15
部屋: 21会議室 (Zoom Room2)
座長: 吉田 太一 (電気通信大学)

B8-1 (時間: 15:15 - 15:40)
TitleCMOSイメージセンサに生じるフリッカパターンを利用したQRコードの開発
Author◎廣田 祐基, 桐原 瑠也, 森武 湧太, 林 拓実 (立命館大学大学院理工学研究科電子システム専攻), Xiangbo Kong, 熊木 武志 (立命館大学理工学部電子情報工学科)
Pagepp. 130 - 135
KeywordCMOSイメージセンサ, QRコード, フリッカ現象, LED, 画像処理
Abstract携帯端末に備わっているカメラ機能は, QRコードに代表される2次元コードの読み取りにも利用されており,電子決済やウェブページへの誘導など,動画像の撮影以外で使用する機会が増えてきている.しかし,QRコードの利用には,他人にコードを複製される危険性や,誰でも読み取ることができるというセキュリティ上の懸念がある.我々は,フリッカ現象を利用したCMOSイメージセンサを通して文字や絵を表現するドットマトリクスLEDを開発し,QRコード状のフリッカ現象を発生させ,それを画像に変換することで情報の取得を可能とする.生成したQRコードは読み取ることが可能であり,この手法はQRコードの問題解決に有効であると考えられる.

B8-2 (時間: 15:40 - 16:05)
TitleHampel Identifier を用いた自己位置推定法の高精度化に関する研究
Author◎宮嵜 隼人 (明治大学大学院理工学研究科電気工学専攻), 鎌田 弘之 (明治大学理工学部電気電子生命学科)
Pagepp. 136 - 141
Keyword画像処理, 高精度画像照合, 特徴点マッチング, Hampel Identifier, RANSAC
Abstract本研究室はJAXA,ISASのSLIM計画に参加している.SLIM計画は無人月惑星探査機による月面着陸技術の高精度化を目的としており,本研究では探査機上での位置検出が不十分となった際の地上バックアップ処理を検討している.探査機で撮影された月面撮影画像を用いて,高精度画像照合によって自己位置推定を行う.しかし,宇宙で撮影された画像は放射線ノイズや圧縮復元などの様々な外乱によって,正確な位置推定を行うのが困難である.本研究では画像の外乱によって生じる外れ値の除去手法とその問題点について検討しRANSACと併用することで外れ値除去の効率を上げられると考えられるHample Identifierについて多角的に検証する.



2022年8月19日(金)

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セッション C1  機械学習応用技術
日時: 2022年8月19日(金) 10:45 - 11:35
部屋: 32会議室 (Zoom Room3)
座長: 西澤 真一 (早稲田大学)

C1-1 (時間: 10:45 - 11:10)
Title省面積と低電力を両立する光電融合RNNアーキテクチャ
Author◎市川 大生, 増田 豊, 石原 亨 (名古屋大学情報学研究科), 新家 昭彦, 納富 雅也 (NTTフォトニクスセンタ/NTT物性科学基礎研究所)
Pagepp. 142 - 147
Keyword光コンピューティング, リカレントニューラルネットワーク, ニューロモルフィックコンピューティング
Abstract近年,光ニューラルネットワークアーキテクチャが活発に研究されている.既存研究では多層パーセプトロン(MLP)が主に研究されているが,層数に応じて面積が増加する問題がある.一方,RNNは層数を圧縮できるので,MLPよりコンパクトな実装面積になる. 本論文では,初めて光電融合RNNアーキテクチャを提案した.このアーキテクチャの特徴は,光の高速性を生かすためにベクトル行列積乗算器を光学的に実装し,電気の制御性を生かすために活性化部とフィードバック部を電子的に実装したことである. TensorFlowを用いた実験の結果,提案する光電融合RNNは,低消費電力,高速性,光の高並列性を損なうことなく,非常に小さな回路面積で画像分類において98%以上の推論精度を達成することを示した.

C1-2 (時間: 11:10 - 11:35)
TitleGNNExplainerによるグラフ学習を用いた ハードウェアトロイ識別の評価
Author◎山下 一樹 (早稲田大学基幹理工学研究科), 長谷川 健人, 披田野 清良, 福島 和英 (株式会社 KDDI 総合研究所), 戸川 望 (早稲田大学基幹理工学研究科)
Pagepp. 148 - 153
Keywordハードウェアトロイ, 機械学習, グラフ学習, ネットリスト, 論理ゲート
Abstract近年,ICの設計・製造工程においてハードウェアトロイと呼ばれる情報漏洩や機能障害などの動作を発現する回路を,悪意ある第三者によって挿入される危険性が報告されている.ハードウェアトロイを検出するために機械学習を用いた手法の研究が進んでいる.中でもグラフ学習を用いた識別手法が提案されており,有効性が確認されている.一方で,機械学習モデルに対する説明性が提案されている.説明性とは,モデルの推論根拠となった情報をモデルから抽出する技術のことを指し,推論根拠が重視される医療などの分野で活用が期待される.ハードウェアトロイ識別においても推論根拠は重要となるため,本稿ではグラフ学習における説明性を検討する.


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セッション C2  C分科会招待講演(1)
日時: 2022年8月19日(金) 14:00 - 15:00
部屋: 32会議室 (Zoom Room3)
座長: 川村 一志 (東京工業大学)

C2-1 (時間: 14:00 - 15:00)
Title(招待講演) 構造型情報処理基盤の確立を目指して
Author○劉 載勲 (東京工業大学)
Pagep. 154
Keyword宝くじ仮説, 強い宝くじ, 隠れニューラルネットワーク, アクセラレータ
Abstract深層ニューラルネットワークの登場により、情報処理方式は、命令列を順次実行していくコントロールフロー志向のノイマン型から、構造そのものが情報処理の主体となるデータフロー指向の非ノイマン型への変化を求められている。本講演では、深層ニューラルネットワークの最新アクセラレータを題材とし、構造型情報処理基盤における要求と、今後の技術展開を展望する。


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セッション C3  C分科会招待講演(2)
日時: 2022年8月19日(金) 15:15 - 16:15
部屋: 32会議室 (Zoom Room3)
座長: 新谷 道広 (京都工芸繊維大学)

C3-1 (時間: 15:15 - 16:15)
Title(招待講演) CGRAのJITコンパイル化と高機能化の魔法教えます
Author○中島 康彦 (奈良先端科学技術大学院大学)
Pagepp. 155 - 160
KeywordCGRA
AbstractCGRAはFPGAの粒度が粗いだけと思っていませんか。コンパイルにとても時間がかかるし、タイミング保証もできないから製品に使えないと思っていませんか。FPGAから入るとそうなってしまいますが、CGRAの入り方は1つではありません。本講演は、学生時代に関わったVLIWを源流に、商用ベクトルスパコンから、いくつかのプロトタイプを経て、CPUベースのCGRAに至った思考錯誤の過程について紹介します。FPGAではなくVLIWから入る異形のCGRAの世界、どうぞお楽しみ下さい。


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セッション D1  機械学習の理論と応用
日時: 2022年8月19日(金) 9:15 - 10:30
部屋: 32会議室 (Zoom Room3)
座長: 足立 亮介 (山口大学)

D1-1 (時間: 9:15 - 9:40)
Titleニューラルネットワークの軽量化のためのPruningとその効果に関する研究
Author◎名取 幸祐 (明治大学大学院理工学研究科電気工学専攻), 鎌田 弘之 (明治大学理工学部電気電子生命学科)
Pagepp. 161 - 166
Keywordニューラルネットワーク, プルーニング, Grad-CAM, CIFAR10
Abstractニューラルネットワークの軽量化技術の一つにプルーニングがある。プルーニングによる精度への影響についてはこれまで多く分析されている一方で、モデルの判断根拠への影響についてはまだ多く分析されていない。本研究では、CIFAR10のデータセットを用いて、プルーニングによるモデルの判断根拠の影響を調べた。L1ノルムによるプルーニングを一定の割合で行ったモデルに対し、Grad-CAMによってヒートマップを作成し、プルーニングの変化を評価した。その結果、イヌ、ネコ、シカの画像では、足のヒートマップが薄くなることより、足と判断するニューロンのつながりをプルーニングで消去する傾向があることが確認された。

D1-2 (時間: 9:40 - 10:05)
Titleシミュレーテッド量子アニーリング計算機に適した最大独立点集合問題の定式化
Author◎中山 晴貴, 小平 行秀 (会津大学 コンピュータ理工学部)
Pagepp. 167 - 172
Keyword数理最適化, 最大独立点集合問題, シミュレーテッド量子アニーリング

D1-3 (時間: 10:05 - 10:30)
TitleMachine Learningを用いた端末の基地局割り当て最適化に関する研究
Author◎福田 秀太, 篠宮 紀彦 (創価大学)
Pagepp. 173 - 178
Keywordマッチング問題, Machine Learning, RTT, 処理の分散化, ハンガリアン法
Abstract近年のモバイル端末の普及とデータトラヒック量の増加により,都心の駅などの人が集中する場所では,ユーザが繋がりにくいと感じてしまうケースがある.先行研究では,この問題を基地局と端末のミスマッチとして,グラフ理論のマッチング問題へモデル化を行い,その解法としてハンガリアン法を用いた割り当て手法が提案された.しかし,ミスマッチを減らすことはできたものの,計算に時間を要し実装には不向きであった.そこで本研究では,Machine Learningを用いた手法を提案し,割り当ての精度と処理にかかる時間の両方が保証されたシステムの開発を行った.検証実験から,Machine Learningによりマッチング問題を高精度かつ短時間で解けることが確認され,本システムの有用性が示された.


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セッション D2  人間・社会情報
日時: 2022年8月19日(金) 14:00 - 14:50
部屋: 11会議室 (Zoom Room1)
座長: 林 直樹 (大阪大学)

D2-1 (時間: 14:00 - 14:25)
Titleプロバスケットボール・B.LEAGUEにおけるインパクトメトリクスと総得点の関係
Author◎杉江 幸治, 小中 英嗣 (名城大学大学院理工学研究科)
Pagepp. 179 - 184
KeywordB.LEAGUE, インパクトメトリクス, リアルタイム勝敗確率, 総得点
Abstractバスケットボールでは選手が関与したプレイの回数や成否を集計した統計的指標(スタッツ)が頻繁に参照される. しかし,スタッツは試合の状況 (コート上の選手,対戦相手,得失点差,残り時間など) を考慮しておらず,各選手の勝利に対する貢献を適切に定量化できていない可能性がある. 選手の勝敗に対する貢献を単一の指標で表そうとするものをインパクトメトリクスと呼ぶが, 著者の調査の範囲内では,日本のプロリーグ (B.LEAGUE) に対する提案は学術的には公表されていない. そこで,本研究では B リーグの各選手に対し,リアルタイム勝敗確率を用いたインパクトメトリクスの提案および算出を目的とする.

D2-2 (時間: 14:25 - 14:50)
Title複数ラウンドの情報提供によるOSN外行動者数の最大化
Author○宮下 正明, 篠宮 紀彦, 笠松 大佑 (創価大学工学研究科), 石垣 原野 (サンノゼ州立大学コンピュータサイエンス学部)
Pagepp. 185 - 190
Keywordソーシャルネットワーク, 情報拡散, 影響最大化
Abstract近年、オンラインソーシャルネットワーク(OSN)での情報提供によって、OSNユーザに特定のOSN外行動を働きかける方法が盛んになっている。本稿はOSN外行動者を増やすための情報提供に着目する。情報がOSN内行動(情報共有)とOSN外行動の意思決定を同時に強く促せないが個別は段階的に促せる場合、多段階の情報提供でOSN外行動者の最大化が実現可能だと予想される。既存のモデルではこの意思決定を表せないめ、本稿は両行動の意思決定と拡散モデルを定義し、多段的な情報提供によるOSN外行動者数最大化問題を定式化する。実験から、あるグラフから求めた近似解が共通した性質を持つ他のグラフでも有効なことを示す。


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セッション D3  グラフと数理最適化
日時: 2022年8月19日(金) 15:15 - 16:05
部屋: 11会議室 (Zoom Room1)
座長: 木村 健司 (石巻専修大学)

D3-1 (時間: 15:15 - 15:40)
Title最小重み Laman グラフの総交点数と厚みの下界の改良
Author◎河上 悠輝, 高橋 駿, 脊戸 和寿, 堀山 貴史 (北海道大学), 小林 祐貴 (大阪公立大学), 東川 雄哉, 加藤 直樹 (兵庫県立大学)
Pagepp. 191 - 196
KeywordLaman グラフ, 辺交差, 幾何的厚み, 幾何的グラフ, 彩色数
Abstract平面上の点集合 P に対する最小重み Laman グラフにおける辺の交差に着目し,総交点数が最大でいくつになり得るか,厚み (無交差な部分グラフに分解する必要最低限の部分グラフの個数) が最大でいくつになり得るかについて探究する.Kobayashiらによって,総交点数の最大値は上界が2.5|P|-5,下界が (1.25-ε)|P|,厚みの最大値は上界が 4 であることが示されている.一方,厚みの最大値の下界は,最小重み Laman グラフが交差し得ることから,自明な下界 2 としか分かっていない.本論文では,Kobayashi らの手法を拡張し,総交点数の下界を (1.42-ε)|P| に改良する.また,厚みについては,幾何的グラフの辺を頂点,2辺の交差を辺に対応させた交点双対グラフを用いて,下界を3に改良する.

D3-2 (時間: 15:40 - 16:05)
Title最大マッチングに着目した警備ロボットの複数の巡回経路の設計
Author◎坂倉 健太, 小中 英嗣 (名城大学大学院理工学研究科)
Pagepp. 197 - 202
Keyword警備ロボット, 中国人郵便配達問題, 巡回警備
Abstract警備ロボットの巡回警備において一周毎に施設内の巡回すべき全ての辺を少なくとも一度通過し開始地点に戻ってくる必要があり、巡回効率を考慮した際、一周あたりの総距離は短い方が望ましい。このような巡回警備の前提を満たすような経路を生成することは、中国人郵便配達問題(Chinese Postman Problem , CPP)に帰着できる。一般的なCPPの解法では条件を満たすうちの巡回経路が一つのみ生成されるため、同じ地点の訪問間隔が規則的になるという点で巡回警備には不十分である。そこで本研究ではCPPの解法内で利用される最小重み最大マッチングに着目し、巡回警備の設計において考慮するべき点を踏まえた多様な巡回経路の生成手法を提案する。



2022年8月20日(土)

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セッション D4  システム数理と制御(1)
日時: 2022年8月20日(土) 9:15 - 10:05
部屋: 32会議室 (Zoom Room3)
座長: 笠松 大佑 (創価大学)

D4-1 (時間: 9:15 - 9:40)
Title通信遅延を考慮した制約付きオンライン最適化問題に対する分散主双対アルゴリズム
Author◎井上 慧人 (大阪大学大学院工学研究科), 林 直樹 (大阪大学大学院基礎工学研究科), 高井 重昌 (大阪大学大学院工学研究科)
Pagepp. 203 - 208
Keyword分散最適化, 通信遅延
Abstract近年,通信技術の発達や小型デバイスの普及により,目的関数が時間変化する環境において,最適解を逐次的に推定するオンライン最適化が注目されている.オンライン最適化をマルチエージェントシステムで分散協調的に行うアルゴリズムがこれまでにも提案されている.しかし,通信距離が長い場合や通信が混みあっている場合には,通信遅延が発生する恐れがある.そこで,本稿では,不等式制約付きオンライン最適化問題に対する通信遅延を考慮した分散オンライン主双対push-sum アルゴリズムを提案し,リグレット解析による性能評価を行う.

D4-2 (時間: 9:40 - 10:05)
TitleMinimax戦略に基づく資源配置による感染拡大抑止
Author◎田口 泰成, 足立 亮介, 若佐 裕治 (山口大学大学院創成科学研究科)
Pagepp. 209 - 213
KeywordSISモデル, 複雑ネットワーク
Abstract本研究では,医療資源の配置に不確かさを有する感染症伝搬モデルへの活動資源配置問題を考える. 感染症伝搬モデルはネットワーク上のSISモデルで与えられる. 不確かさを有する医療資源は,抗体保持者数の最低値で与えれらる. このとき,感染症伝搬を抑える活動資源配置問題をMinimax最適化問題に帰着させる. また,有効性をシミュレーションによって確認する.


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セッション D5  D分科会招待講演
日時: 2022年8月20日(土) 10:45 - 11:45
部屋: 32会議室 (Zoom Room3)
座長: 足立 亮介 (山口大学)

D5-1 (時間: 10:45 - 11:45)
Title(招待講演) プロセスマイニングにおけるワークフローネットの役割
Author○豊嶋 伊知郎 (東芝エネルギーシステムズ株式会社)
Pagep. 214
Keywordプロセスマイニング, ワークフローネット, DX, ペトリネット, 学習
Abstract近年のDX(デジタルトランスフォーメーション)において,プロセスマイニングと呼ばれるソリューションが注目を集めている.プロセスマイニングはシステムの運用データから価値ある知識を発見する技術の総称であるが,その起源はイベントログからワークフローネットを復元する学習アルゴリズムである.本講演ではワークフローネットのいくつかの数学的性質を紹介するとともに,プロセスマイニングにおける位置づけを解説する.


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セッション D6  システム数理と制御(2)
日時: 2022年8月20日(土) 15:15 - 16:05
部屋: 32会議室 (Zoom Room3)
座長: 中村 正樹 (富山県立大学)

D6-1 (時間: 15:15 - 15:40)
Title進化計算を用いた二次元バイナリマニピュレータの設計
Author◎杉林 恵多, 小中 英嗣 (名城大学大学院理工学研究科)
Pagepp. 215 - 220
Keywordバイナリマニピュレータ, マニピュレータ
Abstract現在、様々な種類のマニピュレータが作業用ロボットのロボットアームとして、多くの工場で稼働している。特殊な構造のパラレルマニピュレータとして、トラス型のバイナリマニピュレータがある。バイナリマニピュレータの手先到達点は離散分布となり、常に目標位置とは誤差が生じる。分布は各アクチェータの伸縮長に依存するので、作業させたい領域に応じて適切に設計する必要がある。本論文では二次元バイナリマニピュレータに対し、手先分布の一様性の評価指標、および進化計算を用いた設計手法を提案する。提案手法の有効性を数値例により確認する。

D6-2 (時間: 15:40 - 16:05)
Titleペトリネット禁止状態問題における制御プレース数を考慮したコントローラの設計
Author◎久米 弘祐 (奈良工業高等専門学校), 兼重 明宏 (豊田工業高等専門学校), 橋爪 進 (奈良工業高等専門学校)
Pagepp. 221 - 226
Keywordペトリネット, 禁止状態問題, 整数計画問題, シーケンス制御, 離散事象システム
Abstract生産現場でのシステムの大規模化・複雑化にともない,シーケンス制御系においても合理的な設計が求められている.そのベースとなる離散事象システムの制御理論については,オートマトンやペトリネットをモデルとして様々な研究がなされている.その1つにペトリネット禁止状態問題がある.これは与えられた禁止状態に遷移しないようなコントローラを設計する問題であり,最大許容なコントローラを求める方法が提案されている.しかし,実システムでは,最大許容という条件を緩和し,より構造が簡単なコントローラの方が好ましい場合がある.本研究では,そのようなコントローラを求める方法について検討する.また,シーケンス制御系に適用しその有用性についても議論する.



2022年8月19日(金)

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セッション WIP1  ポスターセッション
日時: 2022年8月19日(金) 12:10 - 13:10
部屋: イベントホール (Zoom Room1)

WIP1-1
TitleCMOSプロセスを用いたMEMS圧力センサとCV変換回路の試作と評価
Author◎前澤 龍平, 小松 聡 (東京電機大学大学院工学研究科電子システム工学専攻)
Pagepp. 227 - 230
KeywordMEMS, CMOS-MEMS, 圧力センサ, CV変換回路, 静電容量型
Abstract本研究では、MEMS圧力センサとCV変換回路を一つのチップ上に集積した。センサと回路を集積することによって小型化とセンサと回路の配線を短くすることによる寄生容量の低減が期待することができる。CMOSプロセスではポリシリコン層、金属間絶縁膜とアルミニウム層などを用いてダイアフラムと電極を形成し、クリーンルームにて行うプロセスによりアルミニウム層をエッチングして空洞にし、圧力を加えた際にダイアフラムが変形する構造を形成する。圧力センサ単体の感度は8.20 fF/kPaとなり、CV変換回路の感度は寄生容量抽出前が0.140 V/pF、寄生容量抽出後が0.116 V/pFである。

WIP1-2
TitlePVT耐性の高いコンパレータレス弛張型発振回路
Author◎原 航太, 小松 聡 (東京電機大学大学院工学研究科電子システム工学専攻)
Pagepp. 231 - 234
Keyword弛張型発振回路, 発振回路, PVTばらつき, 低消費電力
Abstract本研究では,オンチップのコンパレータレスな弛張型発振回路を提案する.コンパレータの代替としてシュミットインバータを用いることで,従来型の問題点であった消費電力と周波数安定性のトレードオフを改善した.提案回路では,正と負の温度係数を持つ二種類の抵抗を用いることで温度補償を行い,電源電圧変動に対しては低消費電力な定電圧回路を用いることで補償が可能となった.製造ばらつきに対しては,チップ上に可変抵抗を構成することによって補償を可能とした.温度25 ℃,電源電圧1.8 Vにおける発振周波数は32.70 kHz,回路全体の消費電力は379.3 nW,温度係数は215 ppm/℃,ラインレギュレーションは2.62 %/Vである.

WIP1-3
Title確率的Flash ADCを用いたサブレンジングADCの設計と実装
Author◎坂口 平, 小松 聡 (東京電機大学大学院工学研究科電子システム工学専攻)
Pagepp. 235 - 238
KeywordADC, サブレンジングADC, Flash ADC, 確率的Flash ADC, Strong ARM型コンパレータ
Abstract本研究では、粗く変換するCorse段に通常の5bit Flash ADC、細かく変換するFine段に6bit 確率的Flash ADCを用いた11bitサブレンジングADCの設計と実装した。Fine段に入力電圧範囲が狭いが高速変換が可能で、分解能を上げても比較的小さくなる確率的Flash ADCを選択することで、利点を保ちながら欠点を補うことが出来る。各ADCには従来のものより高速性があり、小面積なStrong ARM型のコンパレータを用いる。Corse段は参照電圧1.8[V]の時、入力電圧範囲が0~1.8[V]で5bitの出力デジタル値が確認できる。Fine段では参照電圧0.9[V]の時、入力電圧範囲が参照電圧に対して、±4.512 [mV]で6bitの出力デジタル値が確認できる。サブレンジングADCではFine段の入力電圧範囲が必要な範囲よりも狭かったので5bitの出力デジタル値になる。

WIP1-4
Title非線形動的システムの発散特性を利用した微小信号検出回路の設計と評価
Author◎山川 綜一郎 (北海道大学大学院情報科学院), 安藤 洸太 (北海道大学大学院情報科学研究院), 赤井 恵 (北海道大学大学院情報科学研究院/大阪大学大学院理学研究科), 浅井 哲也 (北海道大学大学院情報科学研究院)
Pagepp. 239 - 244
Keyword非線形回路, センサ, 生体信号, 微小信号, 非侵襲
Abstract近年、生体内へ埋め込み、長期間動作するデバイスが提案されている。このデバイスは生体信号を入力として動作するので、逐次的に生体信号を測定する必要がある。しかし、既存の生体信号測定手法には神経膜に電極を挿す方法が広く用いられているため、測定対象を傷つけ破壊する性質を持ち、生体への長期間の運用には適さない。そこで我々は既存の技術に精度や分解能は劣るものの、測定の際に測定対象を破壊しない非侵襲性を持ち、かつ集積化可能な測定手法を提案し、検討を行った。その結果、提案した回路により、生体信号に見立てた空間電位分布の変化を非侵襲的かつ直接的に検出可能であった。また、提案した回路の集積回路上での表現について検討を行った。

WIP1-5
Titleフレーム間予測を用いた微小スペースデブリの検出
Author◎小川 智志, 高橋 智博 (東海大学大学院工学研究科電気電子工学専攻)
Pagepp. 245 - 247
Keywordスペースデブリ, スパース最適化
Abstract現在宇宙空間には不要となった多数の人工物-スペースデブリが存在する.それらは人工衛星や国際宇宙ステーションに衝突する可能性があるため,宇宙開発を脅かしている.そのようなデブリは一刻も早く観測しカタログ化する必要がある.既存手法では,動きが一切わからないようなデブリの検出にはかなり多くの時間を要する.提案手法では,多数の画像を用いてデブリの移動情報を持つ行列を求めることによってデブリを検出する.実験の結果,提案手法は既存手法よりも精度は劣ると考えられるが,動きが一切わからないデブリに対しては提案手法の方が実行時間は短くなると考えられるため,今後は精度の改善を目指す.

WIP1-6
Title球面多様体上の凸制約に基づく最適な合成係数による色主成分の分析
Author◎川里 康太, 白井 啓一郎 (信州大学)
Pagepp. 248 - 249
Keyword色変換, 主成分分析, 全変動最小化
Abstract本稿では,カラー画像に含まれる色成分のうち,輝度や模様による色の変化が少ない成分を自動抽出することを目的とし,著者らの従来法で問題であった反復処理時の収束の安定性の改善方法について述べる. 色成分は,色変換により抽出され,変換に必要となる三次元のパラメータを求めるが,パラメータは単位球の表面上に存在する. 本稿で述べる提案法では,球面状の多様体上での問題を解く際に用いられる制約とアルゴリズムを用い,球面に接する接平面上での凸制約のもとに求解し,平面上の解を球面に射影した位置を新たな接平面として扱い,これを繰り返す.解の収束への挙動は従来法に比べて安定すると考えられ,その実験結果を示す.

WIP1-7
Titleイジングモデルにおける外部磁場係数への乱数加算による熱浴法
Author◎吉村 友和 (早稲田大学基幹理工学研究科情報理工・情報通信専攻), 白井 達彦 (早稲田大学基幹理工学部情報通信学科), 多和田 雅師 (早稲田大学グリーン・コンピューティング・システム研究機構), 戸川 望 (早稲田大学基幹理工学部情報通信学科)
Pagepp. 250 - 252
KeywordSimulated Annealing, イジングモデル, 熱浴法
Abstract本稿ではイジングモデルの外部磁場に乱数を加算し暫定解と近傍解の大小判定を行うことで熱浴法を実現するアルゴリズムを示し,証明する.熱浴法はSimulated Annealingの受理確率の与え方の1つであり,十分に試行を行うことで最適解への収束が理論的に保証されている.我々が提案したイジングモデルの係数にノイズを与え局所最適解への停滞を避ける手法はSimulated Annealingより短時間でエネルギーの小さい解を得ることが示されている一方で,最適解への収束の理論的保証がなかった.本稿で提案する熱浴法の新たな実装と組み合わせることで,理論的に最適解に収束することを保証した上で,短時間でエネルギーの小さい解を得ることが期待される.

WIP1-8
TitleFair方式に基づくMoldable Gangタスクの動的スケジューリングアルゴリズム
Author◎清水 智貴 (立命館大学 大学院理工学研究科), 西川 広記 (大阪大学 大学院情報科学研究科), 孔 祥博, 冨山 宏之 (立命館大学 大学院理工学研究科)
Pagepp. 253 - 254
Keywordembedded systems, multicores, dynamic scheduling, moldable tasks, gang tasks
Abstractマルチコアシステムの並列性を有効に活用するためには、タスクを効率的に実行するタスクスケジューリングが重要である。本研究では、マルチコアにおけるMoldable Gangタスクの動的スケジューリングアルゴリズムを開発する。提案アルゴリズムでは、Computation to Overhead Ratio(COR)という指標を考慮することで、並列実行のオーバヘッドが小さなタスクに多くのコアを割り当てることを試みる。実験により、提案アルゴリズムが既存のアルゴリズムと比較し、スケジュール長を短くすることを示す。

WIP1-9
Title分散ストリーム処理における適応パーティショニング手法
Author東松 一真, ◎大濱 開, 笠松 大佑 (創価大学理工学部情報システム工学科)
Pagepp. 255 - 256
Keywordストリーム処理, パーティショニング
Abstract近年,常に発生し続けるビッグデータを低遅延で処理可能なストリーム処理が注目されている.しかしながら,並列処理に対する入力データ量の偏りにより処理性能が低下するという課題がある.本研究では,並列処理毎のレイテンシーに基づいた適応パーティショニング手法を提案する.試作システムを用いた実験により,偏りを半分に低減することを確認した.

WIP1-10
Titleハイパーキューブの支配数を高速に求める方法の検討
Author◎青木 優志 (津山工業高等専門学校), 菊地 洋右 (群馬工業高等専門学校)
Pagepp. 257 - 258
Keywordハイパーキューブ, 支配数, 距離k支配数, 整数計画
Abstract本論文ではn次元ハイパーキューブQnの支配数を高速に求める方法について検討する. 一般のグラフに対する支配数を計算で求めることはNP完全であり,既存の研究では近似アルゴリズムやグラフの構造を絞って支配数を求められている. 本研究では,ハイパーキューブグラフに焦点を当てて研究を進める.Qnは,各頂点にnビット長の二進数列を割り振り,その頂点同士がハミング距離1のときに隣接するという性質をもったグラフである. そのためハイパーキューブはビット列に関する研究に応用され,符号理論においても最尤復号法に関連して研究されている. ここでは,Q8の距離2支配数を整数計画として定式化し,ソルバーの変更や手法の改善を行った.Q10の距離3支配数については現在,実験中である.

WIP1-11
Title枕型睡眠解析システムにおける非拘束な心拍数計測方法の検討
Author◎高橋 英之, 原田 知親, 横山 道央 (山形大学大学院理工学研究科)
Pagepp. 259 - 262
Keyword生体計測システム, 枕型, 非拘束, 心拍数, 圧力センサ
Abstract睡眠状態を計測する機器は、睡眠を妨げないために身体を拘束しない計測方法が求められている。本研究では非拘束な計測形態として枕型の睡眠解析システムの開発を行っており、頭部から非拘束に心拍数を計測するシステムを試作し評価した。試作システムでは圧力センサを枕内に設置し、ハード・ソフト両面で信号処理を行うことで心拍による圧力変化の波形を抽出する。また圧力波形のピーク間隔から、睡眠ステージ評価に必要な心拍数変動指標LF/HFを算出する。実験により心電図波形と比較した結果、体勢によらず心拍数を計測できることを確認した。一方LF/HFの精度は十分とは言えず、改善のための信号処理方法について検討を続けている。



2022年8月20日(土)

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セッション WIP2  ポスターセッション (オンライン発表)
日時: 2022年8月20日(土) 12:00 - 13:00
部屋: 11, 21, 32会議室 (Zoom Room1)

WIP2-1
Title人の動作によるエネルギーハーベスティングのための圧電素子の実機実験
Author◎山口 航, 柳澤 政生, 史 又華 (早稲田大学基幹理工学研究科)
Pagepp. 263 - 268
Keyword圧電素子, 負荷特性, 周波数特性
Abstract手首や頭などの身体に装着するコンピューターデバイス,ウェアラブルデバイスがさまざまな領域で活用される新たなコンピューターデバイスとして期待される.Internet of Things(IoT)の発展により,増大するIoT機器の電源確保が危惧される.そこで,ウェアラブルデバイスを含むIoT 機器の電源問題の解決策としてエネルギーハーベスティングが注目されている.特にウェアラブルデバイスの自立駆動電源として,人の身体の動きを利用する圧電エネルギーハーベスティングの活用が期待される. 本稿では,圧電素子を用いた実機実験を行い,得られた結果の特性評価,比較を行う.これらの考察について述べ,今後の課題について述べる.

WIP2-2
TitleマイコンおよびFPGA内蔵のAD変換器を用いた真性乱数生成器の検証
Author○松岡 俊佑 (旭川工業高等専門学校/機械システム工学科), 市川 周一 (豊橋技術科学大学/電気・電子情報系)
Pagepp. 269 - 272
KeywordTRNG, FPGA, 組込みマイコン
Abstract近年,IoT(Internet of things)の急速な進展にともない,“モノ”への情報セキュリティ対策が求められるようになってきている.乱数は情報セキュリティにかかわる基盤技術の一つである.物理現象にもとづいて生成される乱数に真性乱数がある.IoTでは“モノ”に対して組込みマイコン,あるいはディジタルSIが搭載されるので,これらのデバイスを用いた真性乱数生成器の実装が適している.本研究では組み込みマイコンやFPGA(Field Programmable Gate Array)に内蔵されているAD変換器を用いて,雑音電圧より真性乱数を方法について検証した.



2022年8月19日(金)

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セッション Ce  表彰式
日時: 2022年8月19日(金) 16:40 - 16:55
部屋: メインホール (Zoom Room4)


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セッション SP  特別招待講演
日時: 2022年8月19日(金) 16:55 - 17:55
部屋: メインホール (Zoom Room4)
座長: 小中 英嗣 (名城大学理工学部情報工学科)

SP-1 (時間: 16:55 - 17:55)
Title(特別招待講演) スポーツにおけるデータアナリティクスの変遷と今後
Author加藤 健太 (データスタジアム株式会社)
Pagepp. 273 - 276
Abstractチームスポーツの世界では競争優位を獲得するためのデータアナリティクスが行われており、それはデータ取得のスピードと範囲の向上とともにその領域を拡大してきた。特に、選手の位置データが取得されるようになったスポーツでは、選手個人のアクションだけではなくそれに付随するチーム全体の戦術的な動きまでがアナリティクスの対象になっている。本セッションではこれまでの流れを汲みつつ、今後どのようなアナリティクスが求められてどう活用されていくのかについて、最近の事例も交えて紹介する。



2022年8月20日(土)

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セッション Cl  クロージング
日時: 2022年8月20日(土) 16:15 - 16:35
部屋: 11, 21, 32会議室 (Zoom Room1)