IEICE Trans - Pseudo-Bacterial Genetic AlgorithmのCMACへの適用とそのハードウェア化

Pseudo-Bacterial Genetic AlgorithmのCMACへの適用とそのハードウェア化

三輪　昌弘   古橋　武   松崎　元昭   大熊　繁

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J85-D2    No.8    pp.1332-1340
発行日: 2002/08/01
Online ISSN:
DOI:
Print ISSN: 0915-1923
論文種別: 論文
専門分野: バイオサイバネティックス，ニューロコンピューティング
キーワード:
Pseudo-Bacterial Genetic Algorithm,  CMAC,  ハードウェア,  パイプライン化,

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あらまし:
Cerebellar Model Arithmetic Computer（CMAC）はニューラルネットワークの一種であり，その利点の一つは高速学習である．一方でCMACを用いる際には，種々のパラメータを決定する必要があるが，適切なパラメータに設定することが困難である．Pseudo-Bacterial Genetic Algorithm（PBGA）は進化的計算手法の一つで，局所探索を得意とする．本論文はCMACのパラメータの一つである境界線の適切な位置を決定するためにPBGAを適用して，PBGA/CMACを提案し，効率的にCMACの境界線位置を探索した．また，PBGA/CMACは演算量が大きいので，高速化するためにハードウェア化を行った．CMACの学習則の演算を四つのステージに分け，パイプライン化した．パイプライン化により顆粒細胞値のRead after Writeハザードが生じるが，通常のCMACの学習則との性能差は十分に小さいことを示し，高速化を可能とした．その結果，PBGA/CMACハードウェアはソフトウェアと比較して140倍高速に演算することができた．PBGA/CMACハードウェアの指針を示すためにハードウェア量を見積もり，実用上の必要な精度を実装できることを確認した．