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| 講演名 | 2021-11-19 12:35 時分割入力とオンライン学習が可能なFPGAレザバーコンピューターの構築とその評価 ○吉田広世・阿部佑紀（北大）・赤井 恵（北大/阪大）・浅井哲也（北大）  CCS2021-29 |
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| 抄録 | （和） | 本報告は、時分割入出力が可能なリング型レザバーとオンライン学習アルゴリズムであるFORCE学習によるレザバーコンピューティングのFPGAアーキテクチャに関するものである。 レザバー部は、代表的な手法であるEcho State Networkを時分割多重方式にすることで、入出力と活性化関数を大幅に削減しアーキテクチャの小型化を図った。 また、学習部には逐次最小二乗法に基づくFORCE学習アルゴリズムを採用し、オンラインで軽量な学習を可能とした。 これらの検討により、全体として軽量なアーキテクチャを実現し、単一のFPGAに入力から出力まで完結した400ノード-レザバーコンピュータの実装を可能とした。 |
| （英） | In this paper we present an FPGA architecture for reservoir computing using a ring-type reservoir with time-division I/O and FORCE learning, an online learning algorithm. For the reservoir, the number of inputs and outputs and the number of arithmetic units for the activation function are greatly reduced by using the time-division multiplexing method to make the architecture smaller. In addition, the FORCE learning algorithm was adopted for the learning part to enable online and lightweight learning. Through these considerations, we have achieved a lightweight architecture as a whole, and have been able to implement 400-node reservoir computing from input to output on a single FPGA. |
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| キーワード | （和） | レザバーコンピューティング / FPGA / / / / / / |
| （英） | reservoirs computing / FPGA / / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 253, CCS2021-29, pp. 67-72, 2021年11月. | |
| 資料番号 | CCS2021-29 | |
| 発行日 | 2021-11-11 (CCS) | |
| ISSN | 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 | CCS2021-29 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CCS |
| 開催期間 | 2021-11-18 - 2021-11-19 |
| 開催地（和） | 大阪大学 |
| 開催地（英） | Osaka Univ. |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CCS |
| 会議コード | 2021-11-CCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 時分割入力とオンライン学習が可能なFPGAレザバーコンピューターの構築とその評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | FPGA Architecture for Reservoir Computing with time-division input interfaces and online learning systems |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | レザバーコンピューティング / reservoirs computing |
| キーワード(2)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(3)（和/英） | / |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| 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） | 吉田 広世 / Kose Yoshida / ヨシダ コウセ |
| 第1著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 阿部 佑紀 / Yuki Abe / アベ ユウキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 赤井 恵 / Megumi Akai-Kasaya / アカイ メグミ |
| 第3著者 所属（和/英） | 北海道大学/大阪大学 (略称： 北大/阪大) Hokkaido University/Osaka University (略称： Hokkaido Univ./Osaka Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 浅井 哲也 / Tetsuya Asai / アサイ テツヤ |
| 第4著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2021-11-19 12:35:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CCS |
| 資料番号 | CCS2021-29 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.253 |
| ページ範囲 | pp.67-72 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-11-11 (CCS) |
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