| 講演名 | 2023-08-08 断熱量子磁束パラメトロン回路を用いたニューロン回路の設計と実装 山内 智晴(東京都市大), 傘 昊(東京都市大), 竹内 尚輝(産総研/横浜国大), 吉川 信行(横浜国大), 陳 オリビア(東京都市大), |
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| 抄録(和) | 断熱量子磁束パラメトロン(AQFP)回路は，超伝導集積回路の中でも低消費電力での動作に優れた回路である．そのため，エネルギー効率の高い情報処理システムの構築への貢献が期待されている．本論文では，超伝導集積回路を用いたニューラルネットワークにおけるメモリの問題を効果的に解決するため，バイナリニューラルネット(BNN)を提案し，低消費電力・省面積で実現するため，磁気結合による合流を用いたアナログ演算を導入したニューロン回路を設計及び実装した．動作実証として，産総研の$mathrm{10,kA/cm^2}$ 4層 Nbプロセスを用いた4・8・16入力のニューロン回路の設計及び実装を行い，$mathrm{100,kHz}$での低速測定より動作を確認した． |
| 抄録(英) | Adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) logic is a promising technology for future energy-efficient，high performance information processing systems. It is a low power dissipation circuits in superconducting digital circuits．In this paper，we proposed a binary neural network (BNN) to achieve low power dissipation and small area, and designed and implemented a neuron circuit that introduces analog operations using magnetic coupling-based confluence. To effectively solve the memory problem in neural networks using superconducting integrated circuits. As an operational demonstration, we designed and implemented 4, 8 and 16 input neuron circuits using AIST $mathrm{10,kA/cm^2}$ 4-layer Nb process，and confirmed their operation from low-speed measurements at $mathrm{100,kHz}$. |
| キーワード(和) | 断熱的論理回路 / 超伝導論理回路 / AQFP / バイナリニューラルネット |
| キーワード(英) | adiabatic logic / superconducting digital circuits / AQFP / binary neural network |
| 資料番号 | SCE2023-11 |
| 発行日 | 2023-08-01 (SCE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2023/8/8(から1日開催) |
| 開催地（和） | 横浜国立大学 |
| 開催地（英） | Yokohama National Univ. |
| テーマ（和） | 超伝導エレクトロニクス一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 三木 茂人(NICT) |
| 委員長氏名（英） | Shigehito Miki(NICT) |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | 小山 大介(金沢工大) / 高木 一義(三重大) |
| 幹事氏名（英） | Daisuke Oyama(Kanazawa Inst. of Tech.) / Kazuyoshi Takagi(Mie Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 赤池 宏之(大同大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Akaike(Daido Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Superconductive Electronics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 断熱量子磁束パラメトロン回路を用いたニューロン回路の設計と実装 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design and Implementation of Neuron Circuit Using Adiabatic Quantum-Flux-Parametron Logic |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 断熱的論理回路 / adiabatic logic |
| キーワード(2)（和/英） | 超伝導論理回路 / superconducting digital circuits |
| キーワード(3)（和/英） | AQFP / AQFP |
| キーワード(4)（和/英） | バイナリニューラルネット / binary neural network |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山内 智晴 / Tomoharu Yamauchi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京都市大学(略称：東京都市大) Tokyo City University(略称：Tokyo City Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 傘 昊 / Hao San |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京都市大学(略称：東京都市大) Tokyo City University(略称：Tokyo City Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 竹内 尚輝 / Naoki Takeuchi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 産業技術総合研究所/横浜国立大学(略称：産総研/横浜国大) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology/Yokohama National University(略称：AIST/Yokohama National Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 吉川 信行 / Nobuyuki Yoshikawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学(略称：横浜国大) Yokohama National University(略称：Yokohama National Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 陳 オリビア / Olivia Chen |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東京都市大学(略称：東京都市大) Tokyo City University(略称：Tokyo City Univ.) |
| 発表年月日 | 2023-08-08 |
| 資料番号 | SCE2023-11 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | SCE-153 |
| ページ範囲 | pp.53-57(SCE), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2023-08-01 (SCE) |