河原 尊之 カワハラ タカユキ KAWAHARA Takayuki 教授

工学部 電気工学科

サステナブル電子工学研究室

研究室紹介

  • 専攻分野: サステナブル電子工学
  • 研究分野: 極低電力AI回路・システム、自然・社会環境情報計測/処理、スピン流応用

物理世界の(アナログ)情報と、クラウド等にて扱うデジタルビットの情報とを、AIも活用して賢くつなぐ部分の拡張・深堀を進めています。素子・回路・システムの各階層にて新たな原理も探求しながら多様な処理を高速かつ低電力にて行います。サステナブル社会を支えるエレクトロニクスの研究です。(2014.4)

研究テーマ

  1. AI on Things  ( ゜-゜)/゜AIonT

    人工知能をモノに搭載しましょう。
    日本が得意な"組み込みマイコン"の"AI化"でもあります。
    または、どこでもAI、ユビキタスAI、・・・。
    ”AI on Things”: "Things" with advanced information-processing, artificial intelligence (AI), capability to lead to the evolution of current IoT society.
    In the near future, streaming the huge amount of collected data (including video) from the “things” is expected to exceed the available communication bandwidth. And also consumes huge power.
    If the “things” have functions for recognition and identification and extract only significant information as their feature value by themselves, the communication load will be drastically reduced. That leads to sustainability.
    AI on "Things" -A-SSCC 2014 Panel Discussion - 高精度画像p3:https://www.slideshare.net/slideshow/embed_code/key/hOb3SO2wjm2Ec6 (2014.11)

  2. 極低電力人工知能(AI)回路・システム

    ①Yasuhiko Yoshida, Ryo Oiwa, Takayuki Kawahara "Ternary Sparse XNOR-net for FPGA Implementation," IEEE ISNE 2018 (2018.5)、②Yasushi Fukuda, Takayuki Kawahar "Stochastic Weights Binary Neural Networks on FPGA," IEEE ISNE 2018 (2018.5)、③吉田康彦、河原尊之, "IoT向け三値化ニューラルネットワークの検討," 電子情報通信学会研究会 (2017.12)、④Yasushi Fukuda, Zule Xu, Takayuki Kawahara "Robustness Evaluation of Restricted Boltzmann Machine against Memory and Logic Error," IEICE Transactions on Electronics (2017.12)、⑤武藤陽子、徐祖楽、河原尊之, "ハイブリッド近似法によるtanh活性化関数回路を有するDeep Belief Networkの効率的なハードウェア実装," 電子情報通信学会総合大会 (2017.3)、⑥小野涼斗、染谷健太、河原尊之, "隣接間相互作用のみで全相互作用を実現したイジングモデルの提案," 電子情報通信学会ソサイエティ大会 (2016.9)、⑦Kenta Someya, Ryoto Ono, Takayuki Kawahara, "Novel Ising Model Using Dimension-Control for High-Speed Solver for Ising Machines," IEEE NEWCAS2016 (2016.6)

  3. 環境/建築(インフラ)/生体情報計測・情報処理システム

    ①Ryota Tanida, Ryo Oiwa, Takumi Ito, Takayuki Kawahara, "Wooden Framed House Structural Health Monitoring by System Identification and Damage Detection under Dynamic Motion with Artificial Intelligence Sensor using a Model of House including Braces," IEEE CIVEMSA 2018(2018.6)、②安全・安心な生活とICT研究会研究奨励賞受賞:大岩凌、岸朔矢、橋爪洋一郎、中嶋宇史、崔彰訓、伊藤拓海、山本貴博、長谷川幹雄、河原尊之, "安全・安心な建物IoTシステム実現に向けた圧電センサと機械学習による建屋状態検知の実地基礎検証," 電子情報通信学会 安全・安心な生活とICT研究会(2017.7)、③Ryo Oiwa, Takumi Ito, Takayuki Kawahara, "Timber Health Monitoring Using Piezoelectric Sensor and Machine Learning," IEEE CIVEMSA 2017(2017.6)、④多木真、徐祖楽、河原尊之, "等温点及びバックゲートバイアス制御を用いた広温度領域対応ISFETアレイの解析," 電子情報通信学会集積回路研究会(ICD)(2016.12)、⑤大岩凌、長谷川誉、高橋徳明、松井佐英子、伊藤拓海、河原尊之, "圧電センサと機械学習を用いた木材のヘルスモニタリング," 電子情報通信学会ソサイエティ大会(2016.9)

  4. スピン流応用

    ①Atsushi Yamamoto, Makoto Arai, Tetsuya Takimoto, Masatoshi Itoh, Shizutoshi Ando, Shigeru Saito, Takayuki Kawahara, "Evaluation of Correlation Between Orientation of Y3Fe5O12(YIG) Thin Film and Spin Seebeck Effect," IEEE Intermag (2017.4)、②Hirokazu Kazama, Takayuki Kawahara, "Spin-Orbit Torque MRAM Read Reliability," IEEE Intermag (2017.4)、③新井真、瀧本哲也、山本篤、伊藤勝利、河原尊之, "スピンゼーベック効果の基板依存性の測定," 応用物理学会春季学術講演(2017.3)、④瀧本哲也、新井真、山本篤、伊藤勝利、河原尊之, "スピンゼーベック効果の膜厚依存性の測定," 応用物理学会春季学術講演(2017.3)、⑤Best Poster Award受賞:Hirokazu Kazama, Takayuki Kawahara, "STT-RAM Read Stability in DRAM Operating Region," 15th Non-Volatile Memory Technology Symposium (NVMTS 2015, 2015.10)、⑥エレクトロニクスソサイエティ学生奨励賞受賞:風間大和、河原尊之, "DRAM動作領域におけるSTT-RAM読み出し安定性の検討," 電子情報通信学会総合大会(2015.3)

トピックス

☆2019年1月25日、IEEE SAMI@Herl'any(スロバキア)において、M2学生が木造住宅AIヘルスモニタリングに関する論文を発表します。

☆当研究室設立より5年目である2018年度(2018.4-2019.3)、当研究室からのIEEE国際学会発表は5件(台湾2、カナダ1、米国1、スロバキア1)です。全て当研究室の"修士学生"が筆頭著者かつ発表者です。本学電気工学科の伝統である驚異的な実績にて企業に就職して行く ( http://www.ee.kagu.tus.ac.jp/career/ :貼りつけてご覧ください。全員の就職先です) 修士学生にとって、将来必ず役だつスキル・経験として、研究活動とその結果のIEEE冠付名レベルの国際学会への発表を進めていきます。
☆私立大学のため毎年10名の卒研性が配属され、その内7割~8割が修士に進み就職して行きます(博士課程学生や研究員の在籍は無し)。企業で言えば新人から3年間の仕事となります。企業のpjを考えれば充分な期間かもですが、常に学部卒(実際は4年生で開始なので学卒レベルの少し前)の新人のみが手掛ける例えになります。この中でながら、IEEE冠付国際学会採択レベルの研究へ繋げていく試みを継続することは、学生のサステナブルな善き人生に役立つと信じております。

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