研究者詳細 - 田中　啓文

講演 - 田中　啓文

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Random network structure of materials developing next generation AI devices for autonomous systems

IUMRS-ICA2021 2021年02月

Recent Development of Neuromorphic AI Hardware

The 14th International collaboration Symposium on Information, Production and Systems (ISIPS 2020) 2020年11月

ニューロモルフィックAIハードウェア研究センターの取り組みと今後

北九州学研都市フォーラム 2020年10月北九州産業学術推進機構

SWNT/ポリ酸ランダムネットワークによる脳型パルス発生とニューロモルフィック演算

高分子討論会 2020年09月高分子学会

発表言語：日本語講演種別：招待講演開催地：遠隔

近年深層学習の優れた計算能力が広く認知され、人工知能の実応用が急速に広がっている。一方で、人工知能アルゴリズムを実行するハードウェアは、シリコンCMOS技術のスケーリングの物理的限界に直面し、性能向上は頭打ちが予想される。このため神経情報処理系である人工ニューラルネットワーク（ANN）やその応用形である深層学習システム（以下本稿ではこれらを人工知能システムと呼ぶ）を物理的に実装するハードウェア技術とそれを支える新しい材料・デバイスへの関心が高まっている。求められるデバイス機能として、従来の計算システムと決定的に異なるのは、ダイナミクスの利用である。ナノマテリアルの非線形性やネットワーク構造を巧みに用いることで、自発的にパルスやノイズを発生するデバイスの実現が期待される。これらのデバイスは人工知能システムの飛躍的な低消費電力化や高集積化を可能とする。また、ANNの学習プロセスでは重み付き加算（積和演算）部分の重みを絶えず変更し記憶する必要性があり、これに代わる電力消費量の小さいデバイスも求められる。我々は分子やナノカーボンマテリアルを用い、ANNに置き換わる機能を実現する材料研究を進めている。本稿ではこれらナノマテリアルとネットワークの形成、機能化のポイント、および我々の最近の研究成果について紹介する。

多様な材料を利用したランダムネットワーク物理リザバーの比較

第81回応用物理学会秋季講演会 2020年09月応用物理学会

多様な材料を利用したランダムネットワーク物理リザバーの比較

応用物理学会秋季講演会 2020年09月応用物理学会

開催期間： 2020年09月08日 - 2020年09月11日発表言語：日本語講演種別：招待講演開催地：遠隔

リカレントニューラルネットワーク（RNN）の一種であるリザバー演算は、多電極からの出力重みの学習のみを必要とするため、エネルギー効率が高くより速い予測や分類タスクを行えると期待されている。非線形性、メモリ効果、高次元性といったリザバーの特性を反映した物理的なハードウェアプラットフォームは、現状 AI システムで標準的に使われているソフトウェアベースのインターフェースに代替できるとして注目されている。本研究では、我々がすでにリザバーとしての有効性を確認している単層カーボンナノチューブ(SWNT)/ポリオキソメタレート集合体[1]、Ag/Ag2S 微粒子集合体、Ag/Ag2Se ナノワイヤー集合体など多様な材料を利用したランダムネットワーク（RNW）を構築し物理的リザバーとした際の電気測定結果を紹介する。また、波形生成と非線形自己回帰移動平均(NARMA)時系列予測の 2つのベンチマークタスクの結果を比較し、どの材料がリザバー演算にとって有効なのか検討する。

Application of nanomaterials for neuromorphic processing

International workshop on Bioiontronics, ISIPS2019 2019年11月 Waseda University

Neuromorphic pulse generation from SWNT/POM random network for next generation computer

MNC-2019 2019年10月 Japanese Society of Applied Physics

Neuromorphic pulse generation from SWNT/POM random network for next generation computer

ISAS-2019 2019年10月 Ho Chi Minh City University of Technology

Neuromorphic pulse generation from SWNT/POM random network

JCC-2019 2019年09月 Indonesia Chemical Scociety

Neuromorphic pulse generation from SWNT/POM random network

MRS-Thailand 2019 2019年07月 MRS-Thailand

Neuron like pulse generation by SWNT/POM random network

The 3rd International Symposium on “Recent Trends in the Elucidation and Function Discovery of Next Generation Functional Materials of Surface / Interface Properties” 2018年06月 Osaka University

Fabrication of nanogap electrodes by molecular ruler method

27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference 2014年11月

カーボンナノチューブネットワークを用いた脳型デバイス

ナノカーボンバイオセンサーの医療応用研究会 2014年10月

Electric properties of single-walled carbon nanotube and nanoparticle complex for neuron-like signal generation

Seminar of Materals and Metallurgy2014 2014年10月 LIPI

Electric properties of single-walled carbon nanotube and nanoparticle complex for neuron-like signal generation

MRS-Iｄ 2014年09月

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