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講演抄録/キーワード
講演名 2023-03-16 14:00
[招待講演]FPGAと機械学習の社会応用
柴田裕一郎眞邉泰斗長崎大MSS2022-87 NLP2022-132
抄録 (和) FPGA(Field Programmable Gate Array)はユーザが手元で自由に論理回路を構成できるプログラマブルデバイスである。FPGAはアプリケーションに合わせて柔軟に高効率な回路を構成できることから、ASIC(Application Specific Integrated Circuit: 特定用途向け集積回路)のプロトタイピング用途だけではなく、電力効率に優れた計算アクセラレータとしての利用も広まっている。特に機械学習の社会応用分野においては、電力制約の厳しいエッジシステムでの推論処理向けプラットフォームとして注目されている。FPGAの設計には以前は専用のハードウェア記述言語等を用いる必要があったが、現在ではCやC++などの通常のプログラミング言語を用いた高位合成設計手法も広く普及している。一方で、FPGAの特性をよく把握した上でプログラミングを行わないと,そのメリットを十分に引き出すことが難しいという問題もある。本講演ではFPGAがハードウェを自由にプログラムできる原理について概観し、アプリケーションに特化したアーキテクチャが高い効率を実現できる典型的な事例を示す。続いて、FPGAを機械学習処理に応用するにあたってしばしば用いられる高効率化技法や、FPGAならではの実装手法について解説する.また,著者らがこれまでに取り組んだ研究事例の中から、FPGAを用いた機械学習処理の社会応用に関するものをいくつか紹介し、それらの研究過程から得られた知見や新たに浮き彫りとなった技術課題について議論する。 
(英) A field programmable gate array (FPGA) is a programmable device that allows users to configure logic circuits at their hand. Since FPGAs can be flexibly programmed to configure highly efficient circuits tailored for each application, they can be used for application-specific integrated circuit (ASIC) prototyping and as power-efficient computing accelerators. Especially in the field of social applications of machine learning, FPGAs are attracting attention as an inference platform for edge systems, which have severe power constraints. Although dedicated hardware description languages were required for FPGA design, high-level synthesis design methods using ordinary programming languages such as C and C++ are now widely used. On the other hand, it is still difficult to fully exploit the advantages of FPGAs unless the characteristics of FPGAs are well understood before programming. In this talk, after overviewing the principle of hardware programmability that FPGAs offer, some typical application examples where a customized architecture can achieve high efficiency are demonstrated. Then, some implementation and optimization techniques often used for improving the efficiency of machine learning applications on FPGAs are introduced. Finally, the research projects that the authors have engaged in, which are related to social applications of machine learning on FPGAs, are introduced, discussing the findings and technical issues that have emerged in the process of the research activities.
キーワード (和) FPGA / 高位合成 / 機械学習 / / / / /  
(英) FPGA / High Level Synthesis / Machine Learning / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 122, no. 436, NLP2022-132, pp. 121-121, 2023年3月.
資料番号 NLP2022-132 
発行日 2023-03-08 (MSS, NLP) 
ISSN Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード MSS2022-87 NLP2022-132

研究会情報
研究会 NLP MSS  
開催期間 2023-03-15 - 2023-03-17 
開催地(和) 長崎大学 文教キャンパス 
開催地(英)  
テーマ(和) MSS,NLP,一般,およびWIP(MSSのみ) 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NLP 
会議コード 2023-03-NLP-MSS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) FPGAと機械学習の社会応用 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Social Applications of FPGA and Machine Learning 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) FPGA / FPGA  
キーワード(2)(和/英) 高位合成 / High Level Synthesis  
キーワード(3)(和/英) 機械学習 / Machine Learning  
キーワード(4)(和/英) /  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 柴田 裕一郎 / Yuichiro Shibata / シバタ ユウイチロウ
第1著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 眞邉 泰斗 / Taito Manabe / マナベ タイト
第2著者 所属(和/英) 長崎大学 (略称: 長崎大)
Nagasaki University (略称: Nagasaki Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2023-03-16 14:00:00 
発表時間 50分 
申込先研究会 NLP 
資料番号 MSS2022-87, NLP2022-132 
巻番号(vol) vol.122 
号番号(no) no.435(MSS), no.436(NLP) 
ページ範囲 p.121 
ページ数
発行日 2023-03-08 (MSS, NLP) 


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