自己組織化マップハードウェアのフォールトトレランス評価

安永 守利  八谷 一平  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J82-D1   No.2   pp.410-424
発行日: 1999/02/25
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Print ISSN: 0915-1915
論文種別: 論文
専門分野: フォールトトレランス
キーワード: 
ニューラルネットワーク,  自己組織化マップ,  フォールトトレランス,  欠陥,  WSI,  

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あらまし: 
自己組織化マップは, 多くの応用が検討されているニューラルネットワークの一つである. 我々は既に欠陥条件下での自己組織化マップの新たな振舞いと高いフォールトトレランスを明らかにした. これは, WSI等の大規模集積回路に適している. しかし, そこでは欠陥ニューロンの出力を最大値スタックに仮定したため, ハードウェア化の観点から一般性に欠けていた. 最大値以下の場合, 欠陥ニューロンが誤った勝者ニューロンとして選択されるため, これらは自己組織化の大きな障害となる. 本論文では任意の誤り出力について評価モデルを提案し, その解析結果から, 自己組織化が可能か否かを決定する臨界誤り出力値 λc を導いた. 欠陥ニューロンの出力の平均値がλc 以上であれば, 自己組織化が可能である. ニューロコンピュータを用いた基本実験により λc の存在を示し, 解析結果とよく一致することを示した. また, 画像圧縮, 顔画像認識の二つのアプリケーション中に欠陥ニューロンを入れた実験を行い, λc がアプリケーションにおいても有効な指標となることを示した. 更に, λc を用いて, ハードウェア全体が欠陥に対してフォールトトレラントである割合を示した.