[コンピューティング基盤] 令和元年度採択課題

天野 英晴

MEC用マルチノード統合システムの開発

研究代表者
天野 英晴

慶應義塾大学
理工学部
教授

主たる共同研究者
飯田 全広 熊本大学 大学院先端科学研究部 教授
菅谷(島崎) みどり 芝浦工業大学 工学部 教授
西 宏章 慶應義塾大学 理工学部 教授
若林 一敏 東京大学 大学院工学系研究科附設システムデザイン研究センター 上席研究員
研究概要

内部に再構成可能論理回路とCPUを持ち、転送遅延と帯域を保証するスイッチデバイスCrust-Core型HUBを開発し、これを用いて複数FPGA、アクセラレータから成るマルチコア環境を構築します。システム全体のプログラムを行うための統合設計用CAD、システムを制御するミドルウェアとランタイムシステムを構築します。さらに、スマートコミュニティの交通制御、電力制御、ロボット制御に適用し、その有効性を示します。

井上 公

スパイキングネットによるエッジでのリアルタイム学習基盤

研究代表者
井上 公

産業技術総合研究所
電子光基礎技術研究部門
主任研究員

主たる共同研究者
飯塚 哲也 東京大学 大学院工学系研究科 准教授
藤原 寛太郎 東京大学 ニューロインテリジェンス国際研究機構 特任准教授
堀田 育志 兵庫県立大学 大学院工学研究科 准教授
矢嶋 赳彬 九州大学 大学院システム情報科学研究院 准教授
研究概要

機械学習の誤差逆伝播(BP)は膨大な論理演算が大電力を消費します。一方スパイキングニューラルネット(SNN)のニューロン発火連鎖が自発的に特定ループに収束する「アトラクタ形成」は、BPと同じ機能を持ちます。これを使えばオンサイトで超低消費電力リアルタイム学習推論が行えるはずです。独自開発ニューロモルフィック素子でSNNを構築し、人の無意識下の行動を学習推論する本人認証装置を作製しこれを実証します。

佐藤 茂雄

スピンエッジコンピューティングハードウェア基盤

研究代表者
佐藤 茂雄

東北大学
電気通信研究所
教授

主たる共同研究者
羽生 貴弘 東北大学 電気通信研究所 教授
深見 俊輔 東北大学 電気通信研究所 教授
研究概要

Society5.0の実現に向けて、エッジコンピューティングシステムに求められる低消費電力性や常時学習機能などの要件を満たすために、不揮発アナログ記憶機能や豊富なダイナミクスを有するスピントロニクスデバイスと、それらを最大限に活用しうるアナ・デジCMOS集積回路や最適化アーキテクチャを追究し、それらの原理実証により、社会実装に向けた道筋を明らかにします。

戸川 望

地理空間情報を自在に操るイジング計算機の新展開

研究代表者
戸川 望

早稲田大学
理工学術院
教授

主たる共同研究者
高山 敏典 ゼンリンデータコム 技術本部 エキスパートエンジニア
研究概要

本研究はSociety5.0の実現に不可欠な「地理空間情報処理」の高度化に焦点をあて,ノイマン型コンピューティング技術によるプログラムパラダイムを抜本的に変革し,地理空間情報処理向けイジングプログラミングを確立します.多種制約付き多地点最適巡回経路探索など多くの地理空間情報処理問題をイジング模型にマッピング,実イジング計算機にエンベッドし,実規模かつ実制約を持つ地理空間情報処理問題を解法します.

本間 尚文

耐量子計算機性秘匿計算に基づくセキュア情報処理基盤

研究代表者
本間 尚文

東北大学
電気通信研究所
教授

主たる共同研究者
佐藤 高史 京都大学 大学院情報学研究科 教授
橋本 昌宜 京都大学 大学院情報学研究科 教授
林 優一 奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 教授
研究概要

本研究では,準同型暗号に基づく秘匿計算を極めて高速・高効率に実行可能とする耐量子計算機性・耐タンパー性セキュア情報処理基盤技術の理論構築とそれを集積化したセキュア秘匿計算プラットフォームの開発を目的とします.また,当該プラットフォームが拓く新たな応用として,高速・高効率秘匿計算に基づく秘匿統計解析や機械学習における入出力や学習パラメータを秘匿した秘匿推論等のアプリケーションを創出します.

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