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CAD 班説明. エージェント班 D2 鄭顕志. CAD 班構成概要. 班員構成 大ボス:深澤良彰 先生 指導者:新井浩志 先生 千葉工業大学助教授、早稲田大学非常勤講師 非常に温和な先生です M2 :(村松貴仁) ゼミ 週一回 ちゃんとした説明は 4/17 に. CAD 班研究内容概要. 研究内容 Computer Aided Design(CAD) コンピュータによるコンピュータ設計支援 なぜ深澤研でハードウェア? ソフトウェア工学 → ソフトウェアの設計 ソフトウェアの設計とハードウェアの設計の違いは? 何が同じで何が違うのか?
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CAD班説明 エージェント班D2 鄭顕志
CAD班構成概要 • 班員構成 • 大ボス:深澤良彰 先生 • 指導者:新井浩志 先生 • 千葉工業大学助教授、早稲田大学非常勤講師 • 非常に温和な先生です • M2:(村松貴仁) • ゼミ • 週一回 • ちゃんとした説明は4/17に
CAD班研究内容概要 • 研究内容 • Computer Aided Design(CAD) • コンピュータによるコンピュータ設計支援 • なぜ深澤研でハードウェア? • ソフトウェア工学 → ソフトウェアの設計 • ソフトウェアの設計とハードウェアの設計の違いは? • 何が同じで何が違うのか? • 過去の研究テーマ例 • 進化型ハードウェア • 高速なハードウェアの消費電力見積もり
遺伝的プログラミングを用いた論理回路生成手法遺伝的プログラミングを用いた論理回路生成手法 深澤研究室 佐古 修康
はじめに ★従来のハードウェアでは ◆機能の変更が難しい ◆ユーザーの用途にうまく合わない ◆未知の環境で使われる場合には対応できない カスタマイズの要求
FPGA ★FPGA;Filed Programmable Gate Array ★プログラマブル論理素子
EHW ★EHW; Evolvable Hardware ★耐故障性やタスク使用の変化への適応 ★自律的にハードウェア構成を変化 ★遺伝的プログラミング
遺伝的プログラミング ★GP:Genetic Programming ★遺伝的アルゴリズムを構造的な表現が扱えるよう に改良したもの ★学習型探索アルゴリズムの一種 ★ハードウェア生成に適用する利点 ◆未知の環境においても環境に応じてハードウェアを自動的に生成 ◆ソフトウェアで実行するよりも高速に実現可能
初期集団生成 適合度算出 論理シュミレーション GP操作 交叉 逆位 突然変異 選択 個体群 (遺伝子) 教師データ 出力パターン (模範出力パターン) 本システム ★組み合わせ回路 ★順序回路 ★論理素子 ◆notゲート ◆orゲート ◆andゲート ★回路を木で構成 ★ノードは論理素子 と入力信号
遺伝子コード 表現コード * A A+¬B*C + B ¬ C 遺伝子生成(組合せ回路) ★問題の解を遺伝子としてコーディング ★遺伝子は木構造
選択 ★どの個体を変異させるか決定 ★選択方法 ◆適応度比較戦略 ◆ランク戦略 ◆エリート戦略
GP操作(変異) ★交叉・・・部分木の取り替え ★逆位・・・兄弟木の並び替え ★突然変異・・・部分木の変更
* + 交叉 B C A ¬ A + * B A ¬ C A 交叉
× × + ¬ + ¬ A B B A B B 逆位 逆位
× A ¬ × B + ¬ A B B 突然変異 突然変異
フォールトトレランスシステム 入力 正常回路 出力 教師 データ プログラマブル 論理素子 (FPGA) FPGA の出力 再構成情報 本研究のシステム
この研究のまとめ ★今後の課題 ◆大規模な論理回路生成 ★解決策 ◆部分適合度の算出 ◆粒度の設定 ◆GP操作の改良 ★今後の展望 ◆フォールトトレランスシステム
CAD班に興味がある学生へ • 新井先生は非常に優しい先生 • 基礎的な知識からしっかり教えてくれます • ハードウェアに関する知識が乏しくても大丈夫 • HWの詳細知識がなくてもできるテーマ • 募集人員 • (おそらく)M0,B4問わず0〜2人 • 詳しい話は後日深澤先生から