| 講演名 | 2016-05-20 OpenCLを用いたパーティクルフィルタ用FPGAプラットフォームの評価 張山 昌論(東北大), 立見 駿介(東北大), 生駒 哲一(日本工大), |
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| 抄録(和) | パーティクルフィルタは，非線形・非ガウスの状態空間モデルで表される，動的システムの状態推定法である．汎用性が高く，ビジュアルトラッキングやロボットの自己位置推定など，様々な問題に適用することができる．しかし，パーティクルフィルタでは多数のパーティクルを用いるため計算コストが大きいことが問題であった．そこで，本研究では，パーティクルフィルタに基づく状態推定処理を高速かつ低消費電力で実現する汎用的なFPGA(Field Programmable Gate Array)プラットフォームを提案する．提案のプラットフォームはC/C++ライクなOpenCLを用いて設計されているため、ユーザーは自分の応用に応じて容易に記述を変更しシステムに組み込むことが可能となる．実装例として、CPU実装との比較では、粒子数が8192の場合に700倍以上の高速化が達成できることを示す． |
| 抄録(英) | Particle filter is one promising method to estimate the internal states in dynamical systems, and can be used for various applications such as visual tracking and mobile-robot localization. The major drawback of particle filter is its large computational amount, which causes long computational-time and large power-consumption. In order to solve this problem, this paper proposes an Field-Programmable Gate Array (FPGA) platform for particle filter. The platform is designed using the OpenCL-based design tool that allows users to develop using a high-level programming language based on C and to change designs easily for various applications. The implementation results demonstrate the proposed FPGA implementation is 106 times faster than the CPU one, and the power-delay product of the FPGA implementation is 1.1% of the CPU one. Moreover, implementations for three different systems are shown to demonstrate flexibility of the proposed platform. |
| キーワード(和) | パーティクルフィルタ / モンテカルロ法 / 並列処理 / OpenCL / OpenCL |
| キーワード(英) | particle filter / Monte Carlo method / parallel processing / OpenCL / OpenCL |
| 資料番号 | RECONF2016-22 |
| 発行日 | 2016-05-12 (RECONF) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
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| 開催期間 | 2016/5/19(から2日開催) |
| 開催地（和） | 富士通研究所 |
| 開催地（英） | FUJITSU LAB. |
| テーマ（和） | リコンフィギャラブルシステム、一般 |
| テーマ（英） | Reconfigurable Systems, etc. |
| 委員長氏名（和） | 渡邊 実(静岡大) |
| 委員長氏名（英） | Minoru Watanabe(Shizuoka Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 本村 真人(北大) / 柴田 裕一郎(長崎大) |
| 副委員長氏名（英） | Masato Motomura(Hokkaido Univ.) / Yuichiro Shibata(Nagasaki Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 山田 裕(東芝) / 山口 佳樹(筑波大) |
| 幹事氏名（英） | Yutaka Yamada(Toshiba) / Yoshiki Yamaguchi(Univ. of Tsukuba) |
| 幹事補佐氏名（和） | 谷川 一哉(広島市大) / 三好 健文(イーツリーズ・ジャパン) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kazuya Tanikagawa(Hiroshima City Univ.) / Takefumi Miyoshi(e-trees.Japan) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Reconfigurable Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | OpenCLを用いたパーティクルフィルタ用FPGAプラットフォームの評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Evaluation of an OpenCL-Based FPGA Platform for Particle Filter |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | パーティクルフィルタ / particle filter |
| キーワード(2)（和/英） | モンテカルロ法 / Monte Carlo method |
| キーワード(3)（和/英） | 並列処理 / parallel processing |
| キーワード(4)（和/英） | OpenCL / OpenCL |
| キーワード(5)（和/英） | OpenCL / OpenCL |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 張山 昌論 / Masanori Hariyama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 立見 駿介 / Shunsuke Tatsumi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 生駒 哲一 / Norikazu Ikoma |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 日本工業大学(略称：日本工大) Nippon Institute of Technology(略称：Nippon Institute of Technology) |
| 発表年月日 | 2016-05-20 |
| 資料番号 | RECONF2016-22 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | RECONF-53 |
| ページ範囲 | pp.109-113(RECONF), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2016-05-12 (RECONF) |