| 講演名 | 2021-11-19 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(北大), 阿部 佑紀(北大), 赤井 恵(北大/阪大), 浅井 哲也(北大), |
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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。 |
| 抄録(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. |
| キーワード(和) | レザバーコンピューティング / FPGA |
| キーワード(英) | reservoirs computing / FPGA |
| 資料番号 | CCS2021-29 |
| 発行日 | 2021-11-11 (CCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CCS |
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| 開催期間 | 2021/11/18(から2日開催) |
| 開催地（和） | 大阪大学 |
| 開催地（英） | Osaka Univ. |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 浅井 哲也(北大) |
| 委員長氏名（英） | Tetsuya Asai(Hokkaido Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 赤井 恵(北大) / 会田 雅樹(都立大) |
| 副委員長氏名（英） | Megumi Akai(Hokkaido Univ.) / Masaki Aida(TMU) |
| 幹事氏名（和） | 中田 一紀(TDK) / 眞田 耕輔(三重大) |
| 幹事氏名（英） | Kazuki Nakada(TDK) / Kosuke Sanada(Mie Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 中野 秀洋(東京都市大) / 安東 弘泰(筑波大) / 松原 崇(阪大) / 宮田 純子(芝浦工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hidehiro Nakano(Tokyo City Univ.) / Hiroyasu Ando(Tsukuba Univ.) / Takashi Matsubara(Osaka Univ.) / Sumiko Miyata(Shibaura Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Complex Communication Sciences |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 吉田 広世 / Kose Yoshida |
| 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） | 阿部 佑紀 / Yuki Abe |
| 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） | 赤井 恵 / Megumi Akai-Kasaya |
| 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） | 浅井 哲也 / Tetsuya Asai |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-11-19 |
| 資料番号 | CCS2021-29 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | CCS-253 |
| ページ範囲 | pp.67-72(CCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-11-11 (CCS) |