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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-03-06 13:25 残差量子化に基づく近似TMRを用いた耐故障畳み込みニューラルネットワーク回路 ○齋川 倭・富岡洋一・齋藤 寛（会津大）  VLD2025-106 HWS2025-102 ICD2025-117 |
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| 抄録 | （和） | 畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を搭載したエッジデバイスは，宇宙などの高高度ミッションへの運用が期待される. 一方で，過酷環境下ではデバイスの永続的，一時的故障の確率が上昇するため故障対策が必要となるが，一般的な耐故障手法であるTriple Modular Redundancy（TMR）は，回路リソースと電力を大幅に消費する問題がある．本稿では，残差量子化に基づく近似TMR 回路を提案し，高い推論精度を維持しつつ，従来TMR に対して消費電力と面積オーバーヘッドを大幅に削減する．評価実験では，CIFAR-10 で学習した8 ビットResNet-20 の各層に対して近似TMR を適用し，故障時の精度を評価した．その結果，2 つの残差量子化項を用いた3 ビット近似TMR と1 つの残差量子化項を用いた4ビット近似TMR が，一部の層を除いてベースラインの92.26% と同等の精度を達成した．また，2 つの残差量子化項を用いた4 ビット近似TMR は全ての層でベースラインと同等の精度を達成した．さらに，近似TMR 化した1 つの畳み込み層をFPGA に実装し，消費エネルギーを評価した．その結果，提案手法が従来のTMR よりも，3 ビット近似TMR で43% 以上，4 ビット近似TMR で39% 以上の消費エネルギー削減を達成した． |
| （英） | ||
| キーワード | （和） | 耐故障 / 量子化 / 畳み込みニューラルネットワーク / TMR / FPGA / / / |
| （英） | / / / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 382, VLD2025-106, pp. 169-174, 2026年3月. | |
| 資料番号 | VLD2025-106 | |
| 発行日 | 2026-02-25 (VLD, HWS, ICD) | |
| 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 | VLD2025-106 HWS2025-102 ICD2025-117 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD HWS VLD |
| 開催期間 | 2026-03-04 - 2026-03-07 |
| 開催地（和） | みんなの貸会議室 那覇旭町店404会議室 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | システムオンシリコンを支える設計技術, ハードウェアセキュリティ, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | VLD |
| 会議コード | 2026-03-ICD-HWS-VLD |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 残差量子化に基づく近似TMRを用いた耐故障畳み込みニューラルネットワーク回路 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 耐故障 / |
| キーワード(2)（和/英） | 量子化 / |
| キーワード(3)（和/英） | 畳み込みニューラルネットワーク / |
| キーワード(4)（和/英） | TMR / |
| キーワード(5)（和/英） | FPGA / |
| 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） | 齋川 倭 / / サイカワ ヤマト |
| 第1著者 所属（和/英） | 会津大学 (略称： 会津大) (略称： ) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 富岡 洋一 / / トミオカ ヨウイチ |
| 第2著者 所属（和/英） | 会津大学 (略称： 会津大) (略称： ) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 齋藤 寛 / / サイトウ ヒロシ |
| 第3著者 所属（和/英） | 会津大学 (略称： 会津大) (略称： ) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-03-06 13:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | VLD |
| 資料番号 | VLD2025-106, HWS2025-102, ICD2025-117 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.382(VLD), no.383(HWS), no.384(ICD) |
| ページ範囲 | pp.169-174 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-02-25 (VLD, HWS, ICD) |
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