Smart-Xを実現する高信頼のサイバー・フィジカル・コグニティブ・システムの構築

研究課題

国際的な科学技術共同研究などの推進国際科学技術共同研究推進事業 SICORP 国際共同研究拠点インド

体系的番号	JPMJSC22H1
DOI	https://doi.org/10.52926/JPMJSC22H1
研究代表者	池田誠東京大学, 大学院工学系研究科附属システムデザイン研究センター, 教授
研究期間 (年度)	2022 – 2025
概要	Society 5.0への移行には、人間と機械が相乗的に連携することが必須であり、その達成には信頼できる知的なサイバー・フィジカル・システム（CPS）が中心的な役割を担う。より深く人間と機械が相乗的に連携するためには、CPSに人間や周辺環境を認知する機能も求められている。本研究では、フェーズ1で研究開発したCPSの設計手法を発展させ、さらに人間と機械の相乗的な連携に資するため、自ら、性能、安全性、耐故障性の向上や自己診断のための学習を行うことができる、AI技術と結合した「高信頼性サイバー物理認知システム（Trustable Cyber Physical Cognitive Systems：T-CPCS）」の設計手法を開発する。それらを用いた地滑り予測、自律走行車、スマートグリッド、スマートシティなどの様々な産業システム（Smart-X）への活用推進を通じて、T-CPCSの実用的価値を実証する。共同研究においては、フェーズ1では、日本側のシステム・ソフトウェア分野にインド側の計算技術に長けた優秀な人的リソースを大量に投入しつつ、インド側のハードウェア・デバイス分野に日本側の先端技術を投入する形で相補的な協働を行い、日印共同研究ならではの研究成果が得られた。フェーズ2ではこのような協調補完関係をさらに強化し、日印間の相乗効果を高めた共同研究を推進する。また本課題では、共同研究拠点の機能として、上記のT-CPCS設計技術を基礎とし、東京大学、IITB各々が持つ広範なネットワークを結合して、日印の学術・産業界の架け橋となるワンストップの人材ネットワークを構築するとともに、若手人材の育成や他のICTプロジェクトとの連携も推進することで、日印協力のエコシステムを構築する。
研究領域	ICT

報告書

(3件)

主な研究成果
(20件)

すべて 2024

すべて雑誌論文 (20件) (国際共著 9件、査読あり 20件、オープンアクセス 18件)

[雑誌論文] Breaking the Barriers of One-to-One Usage of Implicit Neural Representation in Image Compression: A Linear Combination Approach With Performance Guarantees2024
- 著者名
  Sai Sanjeet , Seyyedali Hosseinalipour , Jinjun Xiong, Masahiro Fujita , Bibhu Datta Sahoo
- 雑誌名
  
  IEEE Internet Things
  
  巻: 12 号: 7 ページ: 8947-8957
- DOI
  10.48550/arXiv.2409.13117
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] RefSCAT: Formal Verification of Logic-Optimized Multipliers via Automated Reference Multiplier Generation and SCA-SAT Synergy2024
- 著者名
  Rui Li , Lin Li , Heng Yu , Masahiro Fujita , Weixiong Jiang , Yajun Ha
- 雑誌名
  
  IEEE Trans. Comput. Aided Des. Integr. Circuits Syst.
  
  巻: 44 号: 2 ページ: 791-804
- DOI
  10.1109/TCAD.2024.3442987
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] RefSCAT-2.0: Formal Verification of Large-Scale Optimized Multipliers via Quantum-Inspired Ant Colony Optimization-Based Reference Generation2024
- 著者名
  Rui Li, Lin Li, Heng Yu, Masahiro Fujita, Weixiong Jiang, Yajun Ha
- 雑誌名
  
  IEEE Trans. Comput. Aided Des. Integr. Circuits Syst
  
  ページ: 1-1
- DOI
  10.1109/TCAD.2025.3567883
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] FPGA Codec System of Learned Image Compression with Algorithm-Architecture Co-Optimization2024
- 著者名
  Heming Sun , Qingyang Yi , Masahiro Fujita
- 雑誌名
  
  IEEE J. Emerg. Sel. Topics Circuits Syst.
  
  巻: 14 号: 2 ページ: 334-347
- DOI
  10.1109/JETCAS.2024.3386328
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] LLM-aided Front-End Design Framework for Early Development of Verified RTLs2024
- 著者名
  Vyom Kumar Gupta, Abhishek Yadav , Masahiro Fujita
- 雑誌名
  
  ATS
  
  ページ: 1-6
- DOI
  10.1109/ATS64447.2024.10915239
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Multi-Object Detection Through Meta-Training in Resource-Constrained UAV-Based　Surveillance Applications2024
- 著者名
  Abhishek Yadav, Vyom Kumar Gupta, Kethireddy Harshith Reddy, Masahiro Fujita, Binod Kuma
- 雑誌名
  
  VLSID 2025
  
  ページ: 1-6
- DOI
  10.1109/VLSID64188.2025.00061
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Physical-Design Aware Scan Cell Reordering for Low Power Testing2024
- 著者名
  Rohit Badjatya, N. S. Vinay, Rahul Kumar, Jaynarayan T. Tudu, Masahiro Fujita, Virendra Singh
- 雑誌名
  
  EWDTS 2024
  
  ページ: 1-6
- DOI
  10.1109/EWDTS63723.2024.10873686
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Systematic Design of Ring VCO-Based SNN - Translating Training Parameters to Circuits -2024
- 著者名
  Sai Sanjeet, Sanchari Das, Shiuh-Hua Wood Chiang, Masahiro Fujita, Bibhu Datta Sahoo
- 雑誌名
  
  MWSCAS 2024:
  
  ページ: 1212-1216
- DOI
  10.1109/MWSCAS60917.2024.10658910
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Decision Diagram vs. State Vector: A Comparative Study on Quantum Computing Simulation Efficiency2024
- 著者名
  Yusuke Kimura , Shaowen Li, Hiroyuki Sato, Masahiro Fujita
- 雑誌名
  
  QCE 2024
  
  ページ: 757-763
- DOI
  10.1109/QCE60285.2024.00095
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Accelerating Decision Diagram-based Multi-node Quantum Simulation with Ring Communication and Automatic SWAP Insertion2024
- 著者名
  Yusuke Kimura , Shaowen Li, Hiroyuki Sato, Masahiro Fujita
- 雑誌名
  
  QSW 2024
  
  ページ: 107-115
- DOI
  10.1109/QSW62656.2024.00025
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Test Structure to Assess Bump Shape Influence on Hybrid Bonding2024
- 著者名
  Ayako Mizushima, Kei Misumi, Shun Yasunaga, Akio Higo, Ryosho Nakane, Kazumichi Tsumura, Kazuyuki Higashi, Yukinori Ochiai, and Yoshio Mita
- 雑誌名
  
  The 36th International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS)
  
  ページ: 1-4
- DOI
  10.1109/ICMTS59902.2024.10520685
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] An add-in Test Structure Chip to Unitedly Assess PVD Material Properties in University Open Nanotechnology Platform2024
- 著者名
  Shun Yasunaga, Kei Misumi, Ayako Mizushima, Atsushi Toyokura, Etsuko Ota, Yurie Inoue, Makoto Fujitawa, Noriko Kawai, Mitsuhiro Yoda, Shinji Tsuboi, Tomoki Sawamura, Akio Higo, Ryosho Nakane, Yukinori Ochiai, and Yoshio Mit
- 雑誌名
  
  The 36th International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS)
  
  ページ: 1-4
- DOI
  10.1109/ICMTS59902.2024.10520699
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Su-Schrieffer-Heeger Topological Electrical Circuit Using In-Plane Mutual Inductance2024
- 著者名
  Ryohei Takahashi, Kei Misumi, Keigo Tsuji, Anne-Claire Eiler, Shun Yasunaga, Akio Higo, Ryosho Nakane, Tetsuya Iizuka, Motohiko Ezawa, Yoshio Mita
- 雑誌名
  
  2024 Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MEMS/MOEMS (DTIP)
  
  ページ: 1-5
- DOI
  10.1109/DTIP62575.2024.10613147
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Constructing Temperature Constant Controlled Silicon-on-Insulator Bolometers2024
- 著者名
  Fumiya Sakuma, Shun Yasunaga, Kei Misumi, Akio Higo and Yoshio Mita
- 雑誌名
  
  2024 Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MEMS/MOEMS (DTIP)
  
  ページ: 1-5
- DOI
  10.1109/DTIP62575.2024.10613084
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Programmable Connected 2D Network of Bistable Elements for MEMS Ising Machine2024
- 著者名
  Shun Yasunaga, Motohiko Ezawa, and Yoshio Mita
- 雑誌名
  
  The 38th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2025)
  
  ページ: 1-4
- DOI
  10.1109/MEMS61431.2025.10918290
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Estimating Verticality Parameters in Deep Reactive Ion Etching using MEMS Oscillators2024
- 著者名
  Shun Yasunaga, and Yoshio Mita
- 雑誌名
  
  2025 IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures (37th ICMTS)
- 査読あり
[雑誌論文] Advantage and Challenge of Electrical Critical Dimension Test Structures for Electroplated High Aspect Ratio Nano Structures (HARNS) on Insulating Materials2024
- 著者名
  Yoshio Mita, Ayako Mizushima, Noriko Kawai, Tsuboi Shinji, Yurie Inoue, Etsuko Ohta, Shun Yasunaga, Ryosho Nakane, David Bourrier, Amel Beghersa, Hugues Granier, and Akio Higo
- 雑誌名
  
  2025 IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures (37th ICMTS)
- 査読あり / 国際共著
[雑誌論文] Toward Bootstrapping-Free Homomorphic Encryption-Based GRU Network for Text Classification2024
- 著者名
  Z. Wang and M. Ikeda
- 雑誌名
  
  IEEE Access
  
  巻: 12 ページ: 94008-94017
- DOI
  10.1109/ACCESS.2024.3422455
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Advancing energy efficiency of spiking neural network accelerator via dynamic predictive early stoppin2024
- 著者名
  Y. Miao and M. Ikeda
- 雑誌名
  
  IEICE Electronics Express
  
  巻: 12 号: 21 ページ: 1-6
- DOI
  10.1587/elex.21.20240206
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Manipulated Lookup Table Method for Efficient High-Performance Modular Multiplier2024
- 著者名
  A. Opasatian and M. Ikeda
- 雑誌名
  
  IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems
  
  巻: 33 号: 1 ページ: 114-127
- DOI
  10.1109/TVLSI.2024.3505920
- 査読あり / オープンアクセス

Smart-Xを実現する高信頼のサイバー・フィジカル・コグニティブ・システムの構築

研究代表者

池田 誠 東京大学, 大学院工学系研究科附属システムデザイン研究センター, 教授

報告書

主な研究成果

[雑誌論文] Breaking the Barriers of One-to-One Usage of Implicit Neural Representation in Image Compression: A Linear Combination Approach With Performance Guarantees2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] RefSCAT: Formal Verification of Logic-Optimized Multipliers via Automated Reference Multiplier Generation and SCA-SAT Synergy2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] RefSCAT-2.0: Formal Verification of Large-Scale Optimized Multipliers via Quantum-Inspired Ant Colony Optimization-Based Reference Generation2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] FPGA Codec System of Learned Image Compression with Algorithm-Architecture Co-Optimization2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] LLM-aided Front-End Design Framework for Early Development of Verified RTLs2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Multi-Object Detection Through Meta-Training in Resource-Constrained UAV-Based Surveillance Applications2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Physical-Design Aware Scan Cell Reordering for Low Power Testing2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Systematic Design of Ring VCO-Based SNN - Translating Training Parameters to Circuits -2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Decision Diagram vs. State Vector: A Comparative Study on Quantum Computing Simulation Efficiency2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Accelerating Decision Diagram-based Multi-node Quantum Simulation with Ring Communication and Automatic SWAP Insertion2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Test Structure to Assess Bump Shape Influence on Hybrid Bonding2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] An add-in Test Structure Chip to Unitedly Assess PVD Material Properties in University Open Nanotechnology Platform2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Su-Schrieffer-Heeger Topological Electrical Circuit Using In-Plane Mutual Inductance2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Constructing Temperature Constant Controlled Silicon-on-Insulator Bolometers2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Programmable Connected 2D Network of Bistable Elements for MEMS Ising Machine2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Estimating Verticality Parameters in Deep Reactive Ion Etching using MEMS Oscillators2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Advantage and Challenge of Electrical Critical Dimension Test Structures for Electroplated High Aspect Ratio Nano Structures (HARNS) on Insulating Materials2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Toward Bootstrapping-Free Homomorphic Encryption-Based GRU Network for Text Classification2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Advancing energy efficiency of spiking neural network accelerator via dynamic predictive early stoppin2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Manipulated Lookup Table Method for Efficient High-Performance Modular Multiplier2024

池田誠東京大学, 大学院工学系研究科附属システムデザイン研究センター, 教授

[雑誌論文] Multi-Object Detection Through Meta-Training in Resource-Constrained UAV-Based　Surveillance Applications2024