| 講演名 | 2020-03-05 [Memorial Lecture] A Tuning-Free Hardware Reservoir Based on MOSFET Crossbar Array for Practical Echo State Network Implementation 久米 祐貴(京大), 辺 松(京大), 佐藤 高史(京大), |
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| 抄録(和) | エコーステートネットワーク（ESN）はリカレントニューラルネットワークの一種である． 入力・中間層で構成されるランダムかつ固定的なネットワークであるリザバーを用いることで，訓練時間を大幅に短縮できると知られている． 本論文では，MOSFETを基にしたリザバーを用いるESNの実装を提案する． 既存のリザバーは安定性を高めるためにネットワークのパラメータを調整する必要があるが，提案ESNではそのような必要はない． リザバーに対しランダム行列に関する定理である円則を適用することで，安定性を実現する． Mackey-Glassデータセットを用いた評価により，提案ESNがパラメータの調整をすることなく正しく推論できることを示す． |
| 抄録(英) | Echo state network (ESN) is a class of recurrent neural network, and is known for drastically reducing the training time by the use of reservoir, a random and fixed network as the input and middle layers. In this paper, we propose a hardware implementation of ESN that uses practical MOSFET-based reservoir. As opposed to existing reservoirs that require additional tuning of network weights for improved stability, ourESN requires no post-training parameter tuning. To this end, we apply the circular law of random matrix to sparse reservoirs to determine a stable and fixed feedback gain. Through the evaluations using Mackey-Glass time-series dataset, the proposed ESN performs successful inference without post parameter tuning. |
| キーワード(和) | エコーステートネットワーク / リザバー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 / MOSFET / クロスバアレイ |
| キーワード(英) | echo state network / reservoir computing / recurrent neural network / MOSFET / crossbar array |
| 資料番号 | VLD2019-118,HWS2019-91 |
| 発行日 | 2020-02-26 (VLD, HWS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | HWS / VLD |
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| 開催期間 | 2020/3/4(から4日開催) |
| 開催地（和） | 沖縄県青年会館 |
| 開催地（英） | Okinawa Ken Seinen Kaikan |
| テーマ（和） | システムオンシリコンを支える設計技術, ハードウェアセキュリティ, 一般 |
| テーマ（英） | Design Technology for System-on-Silicon, Hardware Security, etc. |
| 委員長氏名（和） | 川村 信一(東芝) / 戸川 望(早大) |
| 委員長氏名（英） | Shinichi Kawamura(Toshiba) / Nozomu Togawa(Waseda Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 池田 誠(東大) / 島崎 靖久(ルネサスエレクトロニクス) / 福田 大輔(富士通研) |
| 副委員長氏名（英） | Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) / Yasuhisa Shimazaki(Renesas Electronics) / Daisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) |
| 幹事氏名（和） | 国井 裕樹(セコム) / 小野 貴継(九大) / 小平 行秀(会津大) / 桜井 祐市(日立) |
| 幹事氏名（英） | Hiroki Kunii(SECOM) / Takatsugu Ono(Kyushu Univ.) / Yukihide Kohira(Univ. of Aizu) / Yuichi Sakurai(Hitachi) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 池田 一樹(日立) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Kazuki Ikeda(Hitachi) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Hardware Security / Technical Committee on VLSI Design Technologies |
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| 本文の言語 | ENG |
| タイトル（和） | |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Memorial Lecture] A Tuning-Free Hardware Reservoir Based on MOSFET Crossbar Array for Practical Echo State Network Implementation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | エコーステートネットワーク / echo state network |
| キーワード(2)（和/英） | リザバーコンピューティング / reservoir computing |
| キーワード(3)（和/英） | リカレントニューラルネットワーク / recurrent neural network |
| キーワード(4)（和/英） | MOSFET / MOSFET |
| キーワード(5)（和/英） | クロスバアレイ / crossbar array |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 久米 祐貴 / Yuki Kume |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 辺 松 / Song Bian |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 佐藤 高史 / Takashi Sato |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-03-05 |
| 資料番号 | VLD2019-118,HWS2019-91 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | VLD-443,HWS-444 |
| ページ範囲 | pp.139-144(VLD), pp.139-144(HWS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-02-26 (VLD, HWS) |