第29回 回路とシステムワークショップ 奨励賞 受賞

第30回 回路とシステムワークショップにてM2の氏家が前回の同ワークショップでの以下の発表に関して『第29回 回路とシステムワークショップ 奨励賞』を受賞しました.

  • 氏家 隆之, 廣本 正之, 佐藤 高史:
    “近似的予測戦略に基づく畳み込みニューラルネットワークプロセッサの低電力化”, 第29回 回路とシステムワークショップ (於 北九州国際会議場), pp.13-18, 2016年5月.
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第30回 回路とシステムワークショップ@北九州国際会議場

2017年5月11日~12日に北九州国際会議場で開催された第30回 回路とシステムワークショップにて本研究室の佐藤が招待講演を,M2の大石,M1の新が研究発表を行いました(発表日は佐藤,大石が11日,新が12日).

佐藤はパワーMOSFETのモデリングに関する招待講演を行いました.電気回路と熱回路の両方を連立させ同時に計算をすることで,より高精度なシミュレーションが実現されます.最近の我々の研究室での取り組みについてまとめ発表しました.

大石の発表は電力変換回路の電気・熱連成解析に関するものです.近年の電力変換回路の小型化に伴い,事前の熱設計は必須のものとなっています.これまでに我々は精度のよい電気・熱連成解析を行うために,デバイスのモデリング手法の面からアプローチしてきました.本発表ではその技術を利用して実際の電力変換回路の解析を行った結果を報告しました.さらに実際の解析にあたり,解析を高速化する手法も今回提案し,シミュレーション誤差8%以内かつリアルタイムのシミュレーションが可能であることを示しました.

新の発表はトランジスタ劣化によるしきい値変動のモデル化に関するものです.トランジスタ劣化現象である負バイアス温度不安定性(NBTI)は集積回路の微細化に伴う信頼性課題の一つであり,それぞれ異なる物理原因に起因する2種類の既存モデルが提唱されています.本発表ではpMOSFETトランジスタアレイの実測結果の考察を元に,劣化の永続成分と回復可能成分をそれぞれ異なる物理モデルに帰着させたモデルを提案し,広い条件のもとで既存モデルより実デバイスの特性を精度良く表現できることを確認しました.

  • 佐藤 高史, 大石 一輝, 新谷 道広, 廣本 正之:
    “(招待) 回路シミュレーションによる電力変換回路の熱・電気連成解析を目指して−自己発熱を考慮したパワーMOSFETのモデリング−”, 第30回 回路とシステムワークショップ (於 北九州国際会議場), pp.99-104, 2017年5月.
  • 大石 一輝, 新谷 道広, 廣本 正之, 佐藤 高史:
    “特性測定に基づくパワーデバイスの自己発熱モデルを利用した電力変換回路の電気・熱連成解析”, 第30回 回路とシステムワークショップ (於 北九州国際会議場), pp.105-110, 2017年5月.
  • 新 瑞徳, 森田 俊平, 新谷 道広, 廣本 正之, 佐藤 高史:
    “トランジスタ劣化の永続・回復可能成分を考慮したしきい値電圧変動の時間依存モデル”, 第30回 回路とシステムワークショップ (於 北九州国際会議場), pp.208-213, 2017年5月.
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BBQ 2017

2017年4月23日(日)に桂川河川敷にてバーベキューを行いました.気持ち良く晴れ渡った春の河原で美味しい肉でお腹を満たし,今年度の研究活動に向けての鋭気を養いました.

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IEEE Transactions on Biomedical Engineeringへの論文採録決定

以下の論文がIEEE Transactions on Biomedical Engineering (TBME)へ採録されました.

  • Yuya Fujita, Masayuki Hiromoto, and Takashi Sato:
    “PARHELIA: Particle Filter-Based Heart Rate Estimation from Photoplethysmographic Signals During Physical Exercise,” IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2017.
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研究室歓迎会 2017

2017年4月3日(月) 19時〜,龍門 百万遍店にて,4月より新しく研究室に加わりました松本,氏原,中西,中村,名倉,QINの歓迎会を行いました.

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DATE 2017

2017年3月27日〜31日にスイスのローザンヌで開催された国際会議Design, Automation and Test  in Europe (DATE) 2017にて,本研究室の辺が研究成果の発表を行いました(発表日は28日,オーラルの採択率は24%).

辺の発表は,準同型暗号による安全性を考慮した連想メモリの実現についてです.近年、データアウトソーシングによる情報漏洩への関心が高まっています.その中で,検索ワードに対応するアドレスを高速に出力する連想メモリから,平文のアクセスパターンや検索履歴を抜き出す手法が提案されています.本研究では,パフォーマンスを保ちながら安全な連想メモリを実装するために,加算による準同型暗号を用いて暗号文のまま検索を行う手法を提案しました.既存研究と比べ,CPU実装により400倍以上の高速化を,ハードウェア実装により4万倍以上の電力削減が実現できることを示しました.

  • Song Bian, Masayuki Hiromoto, and Takashi Sato:
    “SCAM: Secured Content Addressable Memory Based on Homomorphic Encryption,” in Proc. of Design, Automation & Test in Europe (DATE), pp.984-989, Mar. 2017.
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APEC 2017

2017年3月26日〜30日に米国フロリダ州タンパで開催されIEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC) 2017にて特定助教の新谷が研究成果の発表を行いました(発表日は30日).

新谷は,パワーエレクトロニクスにおける偽造デバイス問題に焦点を当て,その先駆けとなる発表を行いました.APECは,パワーエレクトロニクスに関する最大の国際会議です.本会議では, 3000人以上の研究者・技術者が参加して活発な議論を交わし,併設の展示会では100社の企業が展示を行いました.最新のパワーエレクトロニクス技術,製品に触れ,多いに刺激を受けました.

  • Michihiro Shintani, Kazuki Oishi, Rui Zhou, Masayuki Hiromoto, and Takashi Sato:
    “Device Identification from Mixture of Measurable Characteristics,” in Proc. of the 32nd Annual IEEE Applied Power Electronics Conference & Exposition (APEC), Mar. 2017.
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ICMTS 2017

2017年3月28日~30日にフランス グルノーブル市で開催された International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS) 2017 にて,M1の大石が研究発表を行いました (発表日は29日).

大石の発表はパワーMOSFETの入力容量の測定手法に関するものです.電力変換回路の過渡波形をシミュレーションには入力容量をモデル化する必要があります.従来の小信号を用いた容量測定ではチャネルが形成されている状態で容量を正しく測定できず,スイッチング動作のシミュレーション時の誤差が大きいという問題がありました.そこで新たにスイッチング波形から入力容量を算出する手法を提案し,チャネル形成時でも容量を測定することを可能にしました.市販パワーMOSFETを用いた評価の結果,従来手法で求めた容量値を用いたシミュレーションに比べ,タイミング見積もり誤差を16倍以上削減できることを示しました.

  • Kazuki Oishi, Michihiro Shintani, Masayuki Hiromoto, and Takashi Sato:
    “Input Capacitance Determination of Power MOSFETs from Switching Trajectories,” in Proc. of International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS), pp.87-92, Mar. 2017.
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2017年 電子情報通信学会 総合大会

2017年3月22~25日に名城大学 天白キャンパスで開催された電子情報通信学会総合大会にて,助教の廣本,M1の藤田,業天が研究成果の発表を行いました (藤田の発表日は22日,廣本,業天は24日).

藤田の発表は,カメラの動画を用いた心拍間隔推定に関するものです.心拍間隔の変動量は様々な疾病やストレス等の指標とされており,心拍間隔を推定することで疾病の検知や予防に役立てることができます.そこで本研究ではカメラの動画像を用いて非接触で心拍間隔の推定を行うことに焦点を当てました.しかし,カメラで得られた脈波信号にはノイズが乗りやすく単純に脈波のピークの間隔を求めると精度が低下する問題がありました.そこで我々は脈波の時間的な相関から心拍間隔を推定する手法を提案し,それによって精度よく心拍間隔が推定できることを示しました.

廣本と業天の発表は,イジングモデルを用いた組合せ最適化問題の高速求解手法に関するものです.イジングモデルとは磁性体の振舞いを模擬した数理モデルであり,組合せ最適化問題の近似解を高速に求めることが可能な次世代の計算機技術として注目されています.
廣本の発表(第一著者は岡本)では,上記イジングモデルをソフトウェアにより実装し,最大カット問題の求解性能を評価しました.その結果,既存の組合せ最適化問題のソルバと同等の解を,およそ10000倍高速に求められることが分かりました.本成果は研究室インターンを通じ守倉研究室の岡本君との共同研究によるものです.
また,業天の発表ではイジングモデルソルバのFPGA実装と,それに適応可能な解の収束性を向上させるいくつかの手法を提案しました.FPGA実装によりソフトウェアからさらに100倍の高速化を達成し,提案手法により最大カット問題を解いた際に最適解の98.5%程度の解を得られることを確認しました.

  • 藤田 雄也, 廣本 正之, 佐藤 高史:
    “手の動画像からの心拍間隔推定に関する一検討”, 電子情報通信学会総合大会 通信講演論文集, B-20-13, p.555, 2017年3月.
  • 岡本 浩尚, 業天 英範, 廣本 正之, 佐藤 高史:
    “イジングモデルのソフトウェア実装による最大カット問題の求解性能評価”, 電子情報通信学会総合大会 基礎・境界講演論文集, A-1-25, p.25, 2017年3月.
  • 業天 英範, 廣本 正之, 佐藤 高史:
    “イジングモデルのFPGA実装とそれを用いたスピン更新方法の検討”, 電子情報通信学会総合大会 基礎・境界講演論文集, A-1-26, p.26, 2017年3月.
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平成28年度卒業式

2017年3月24日(金)に卒業式(@京都市勧業館みやこめっせ)ならびに卒業証書伝達式(@電気総合館大講義室)があり,恒例の記念撮影(@赤煉瓦玄関前)を行いました.

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