エコーステートネットワークの時間領域アナログCMOS集積回路化の検討

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：ECT25085

グループ名：【C】電子・情報・システム部門 電子回路研究会

発行日：2025/12/2

タイトル(英語)：エコーステートネットワークの時間領域アナログCMOS集積回路化の検討

著者名：末續 藍人(久留米工業高等専門学校),入江 麗姫(久留米工業高等専門学校),村上 秀樹(久留米工業高等専門学校),森江 隆(九州工業大学)

著者名(英語)： Aito Suetsugu(National Institute of Technology (KOSEM), Kurume College ),Kazuki Irie(National Institute of Technology (KOSEM), Kurume College ),Hideki Murakami(National Institute of Technology (KOSEM), Kurume College),Tkashi Morie(Kyushu Institute of Technology)

キーワード：リザバーコンピューティング,時間領域アナログＣＭＯＳ集積回路,エコーステートネットワーク,Reservoir Computing,Time-Domain Analog CMOS Integrated Circuit,Echo State Network

要約(日本語)：リザバーコンピューティングのハードウェア実装を目指し、一般的なモデルであるエコーステートネットワークを、パルス幅を情報伝達媒体とする時間領域アナログ集積回路で設計し、SPICEシミュレーションを用いて動作確認を行った。回路構築においては、ニューロン間の接続情報からnetlistを自動生成するソフトウェアを開発した。出力層及び、学習システムは、pythonによるソフトウェアで実装し、時系列信号の予測精度評価を行った。

要約(英語)：For the hardware implementation of reservoir computing, the Echo State Network (ESN) was designed using time-domain analog CMOS integrated-circuit techniques that employ pulse-width modulation signals for information processing. In constructing the circuit, a software program was developed to automatically generate a netlist from inter-neuron connection data. The output layer and the learning system were implemented in Python. Each circuit module required to construct the ESN was designed. The circuit operation was verified by SPICE simulation, and its prediction accuracy for time-series signals was evaluated. In addition, the effects of device variations were evaluated.

本誌：2025年12月5日電子回路研究会

本誌掲載ページ：51-56p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：1,569Kバイト