| 講演名 | 2021-12-02 メムキャパシタを用いたスパイキングニューラルネットワークの開発 澤田 篤志(奈良先端大), 押尾 怜穏(奈良先端大), 木村 睦(奈良先端大), 張 任遠(奈良先端大), 中島 康彦(奈良先端大), |
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| 抄録(和) | 人工知能に関する研究が急速に発展しており、人工知能の動作に特化した、低消費電力を可能とするコンピュータの開発の必要性が高まっている。その取り組みの一つに脳の神経回路をハードウェアで模倣するニューロモルフィックシステムがあり、特にスパイキングニューラルネットワークはエネルギー効率が高いことで注目されている。本研究ではメムキャパシタとパルス積分回路を用いたスパイキングニューラルネットワークを提案する。シミュレーション上の学習で得たシナプス強度と回路上のキャパシタンスの変換方式を改善することにより、MNISTの認識精度のロスを9%まで低減することに成功した。 |
| 抄録(英) | Research on artificial intelligence is developing rapidly, and there is an increasing need for the development of computers that specialize in the operation of artificial intelligence and enable low power consumption. One of these efforts is a neuromorphic system that mimics the neural circuits of the brain with hardware, and spiking neural networks in particular are attracting attention for their high energy efficiency. In this research, we propose a spiking neural network using a Mem capacitor and a pulse integrator circuit. By improving the conversion method between synaptic strength and capacitance on the circuit obtained by learning on simulation, we succeeded in reducing the loss of MNIST recognition accuracy to 9%. |
| キーワード(和) | メムキャパシタ / スパイキングニューラルネットワーク / パルス積分回路 |
| キーワード(英) | Memcapacitor / Spiking Neural Network / Pulse integrator circuit |
| 資料番号 | VLD2021-32,ICD2021-42,DC2021-38,RECONF2021-40 |
| 発行日 | 2021-11-24 (VLD, ICD, DC, RECONF) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD / DC / RECONF / ICD / IPSJ-SLDM |
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| 開催期間 | 2021/12/1(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | デザインガイア2021 -VLSI設計の新しい大地- |
| テーマ（英） | Design Gaia 2021 -New Field of VLSI Design- |
| 委員長氏名（和） | 小林 和淑(京都工繊大) / 高橋 寛(愛媛大) / 佐野 健太郎(理研) / 高橋 真史(キオクシア) / 中村 祐一(NEC) |
| 委員長氏名（英） | Kazutoshi Kobayashi(Kyoto Inst. of Tech.) / Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) / Kentaro Sano(RIKEN) / Masafumi Takahashi(Kioxia) / Yuichi Nakamura(NEC) |
| 副委員長氏名（和） | 池田 奈美子(NTT) / 土屋 達弘(阪大) / 山口 佳樹(筑波大) / 泉 知論(立命館大) / 池田 誠(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Minako Ikeda(NTT) / Tatsuhiro Tsuchiya(Osaka Univ.) / Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Tomonori Izumi(Ritsumeikan Univ.) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 兼本 大輔(大阪大学) / 宮村 信(NEC) / 新井 雅之(日大) / 難波 一輝(千葉大) / 小林 悠記(NEC) / 中原 啓貴(東工大) / 廣瀬 哲也(阪大) / 新居 浩二(TSMCデザインテクノロジージャパン) / 瀬戸 謙修(東京都市大) / 川村 一志(東工大) / 廣本 正之(富士通) / 細田 浩希(ソニーLSIデザイン) |
| 幹事氏名（英） | Daisuke Kanemoto(Osaka Univ.) / Makoto Miyamura(NEC) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Kazuteru Namba(Chiba Univ.) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Hiroki Nakahara(Tokyo Inst. of Tech.) / Tetsuya Hirose(Osaka Univ.) / Koji Nii(TSMC) / Kenshu Seto(Tokyo City Univ.) / Kazushi Kawamura(Tokyo Inst. of Tech.) / Masayuki Hiromoto(Fujitsu) / Hiroki Hosoda(Sony LSI Design) |
| 幹事補佐氏名（和） | / / 竹村 幸尚(インテル) / 長名 保範(琉球大学) / 宮地 幸祐(信州大) / 吉原 義昭(キオクシア) / 久保木 猛(九大) |
| 幹事補佐氏名（英） | / / Yukitaka Takemura(INTEL) / Yasunori Osana(Ryukyu Univ.) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) / Yoshiaki Yoshihara(キオクシア) / Takeshi Kuboki(Kyushu Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Dependable Computing / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | メムキャパシタを用いたスパイキングニューラルネットワークの開発 |
| サブタイトル（和） | シナプス強度とキャパシタンスの変換方式改善による認識精度のロス低減 |
| タイトル（英） | Development of Spiking Neural Network with Mem Capacitor |
| サブタイトル（和） | Reduction of recognition accuracy loss by improving the conversion method between synaptic strength and capacitance |
| キーワード(1)（和/英） | メムキャパシタ / Memcapacitor |
| キーワード(2)（和/英） | スパイキングニューラルネットワーク / Spiking Neural Network |
| キーワード(3)（和/英） | パルス積分回路 / Pulse integrator circuit |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 澤田 篤志 / Atsushi Sawada |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学(略称：奈良先端大) Nara Institute of Science and Technology(略称：NAIST) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 押尾 怜穏 / Reon Oshio |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学(略称：奈良先端大) Nara Institute of Science and Technology(略称：NAIST) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 木村 睦 / Mutsumi Kimura |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学(略称：奈良先端大) Nara Institute of Science and Technology(略称：NAIST) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 張 任遠 / Renyuan Zhang |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学(略称：奈良先端大) Nara Institute of Science and Technology(略称：NAIST) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 中島 康彦 / Yasuhiko Nakashima |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学(略称：奈良先端大) Nara Institute of Science and Technology(略称：NAIST) |
| 発表年月日 | 2021-12-02 |
| 資料番号 | VLD2021-32,ICD2021-42,DC2021-38,RECONF2021-40 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | VLD-277,ICD-278,DC-279,RECONF-280 |
| ページ範囲 | pp.87-92(VLD), pp.87-92(ICD), pp.87-92(DC), pp.87-92(RECONF), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-11-24 (VLD, ICD, DC, RECONF) |