| 講演名 | 2019-02-27 耐過渡故障を指向した線形有限状態機械のストカスティック数による状態符号化 前田 有希(広島市大), 市原 英行(広島市大), 岩垣 剛(広島市大), 井上 智生(広島市大), |
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| 抄録(和) | 確率を用いた計算手法であるストカスティックコンピューティング(SC) は，低面積，低消費電力，耐過渡故障性などの利点から近年注目されている．本研究では，線形有限状態機械(線形FSM) に基づくSC 回路の耐過渡故障性に着目し，SC 回路の耐過渡故障性を向上するために線形FSM の状態をストカスティック数(SN) で符号化する手法を提案する．さらに回路規模の増加を抑えるために，線形FSM の一部の状態遷移を近似することで，状態遷移関数を簡単化する手法も提案する．提案したSC 回路の故障発生時の動作をマルコフ連鎖でモデル化し，数値解析により故障時の演算誤差(耐故障性) を求める．提案手法を適用することで，ニューラルネットワークなどで利用される双曲線正接関数を実現するSC 回路の耐過渡故障性を向上できることを明らかにする． |
| 抄録(英) | Stochastic Computing (SC) has attractive characteristics, compared with deterministic (or general binary) computing, such as smaller area of the implemented circuits, higher fault tolerant, and so on. This study focuses on the transient fault tolerance of SC circuits with linear finite state machines (linear FSMs), and proposes a design of linear FSM-based SC circuits by means of encoding the states with stochastic numbers (SNs) to improve the transient fault tolerability. Moreover, we propose a design of SN-encoding SC circuits with approximate state transition so as to reduce the area overhead of the SN-encoding. These two designs are modeled as Markov chains to clarify their behaviors when any transient fault occurs. Experimental results clarify the error tolerability of SC circuits designed by the proposed methods. From these results, we can see that the SC circuit implementing a hyperbolic tangent function (tanh) has high fault tolerability. |
| キーワード(和) | 近似演算 / マルコフ連鎖 / FF 反転故障 / ソフトエラー / 演算誤差 |
| キーワード(英) | Approximate computing / Markov chain / FF flipping fault / soft error / calculation error |
| 資料番号 | DC2018-81 |
| 発行日 | 2019-02-20 (DC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | DC |
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| 開催期間 | 2019/2/27(から1日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | VLSI設計とテストおよび一般 |
| テーマ（英） | VLSI Design and Test, etc. |
| 委員長氏名（和） | 福本 聡(首都大東京) |
| 委員長氏名（英） | Satoshi Fukumoto(Tokyo Metropolitan Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 高橋 寛(愛媛大) |
| 副委員長氏名（英） | Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 金子 晴彦(東工大) / 新井 雅之(日大) |
| 幹事氏名（英） | Haruhiko Kaneko(Tokyo Inst. of Tech.) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Dependable Computing |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 耐過渡故障を指向した線形有限状態機械のストカスティック数による状態符号化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | State Encoding with Stochastic Numbers for Transient Fault Tolerant Linear Finite State Machines |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 近似演算 / Approximate computing |
| キーワード(2)（和/英） | マルコフ連鎖 / Markov chain |
| キーワード(3)（和/英） | FF 反転故障 / FF flipping fault |
| キーワード(4)（和/英） | ソフトエラー / soft error |
| キーワード(5)（和/英） | 演算誤差 / calculation error |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 前田 有希 / Yuki Maeda |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 広島市立大学(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 市原 英行 / Hideyuki Ichihara |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 広島市立大学(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 岩垣 剛 / Tsuyoshi Iwagaki |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 広島市立大学(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 井上 智生 / Tomoo Inoue |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 広島市立大学(略称：広島市大) Hiroshima City University(略称：Hiroshima City Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-02-27 |
| 資料番号 | DC2018-81 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | DC-456 |
| ページ範囲 | pp.61-66(DC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-02-20 (DC) |