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革新知能統合研究センター AIコンピューティングチーム

チームディレクター 高前田 伸也(D.Eng.)

研究概要

高前田 伸也

深層学習で必要とされる計算能力とそのコストは増加の一途を辿っており、省エネルギーで高速なコンピューティング技術が求められています。本チームでは、新奇デバイスと計算原理に基づく省エネルギーな機械学習向けコンピュータアーキテクチャ、デバイスに適応した機械学習アルゴリズム、少ないエネルギーで低遅延・高帯域を達成する大規模言語モデル (LLM) の推論サービングのシステムアーキテクチャなど、回路、デバイス、アーキテクチャ、アルゴリズムの階層を横断して、優れた機械学習システムの在り方を明らかにします。

研究主分野

  • 情報学

研究関連分野

  • 工学
  • 計算機アーキテクチャ
  • 分散処理
  • 機械学習

キーワード

  • AIチップ
  • アルゴリズム・ハードウェア協調設計
  • ドメイン特化アーキテクチャ
  • インメモリ計算
  • 新奇デバイスを用いたコンピューティング

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。

  • 1. *Daichi Tokuda and Shinya Takamaeda-Yamazaki
    "DF-BETA: An FPGA-based Memory Locality Aware Decision Forest Accelerator via Bit-Level Early Termination"
    ACM Transactions on Reconfigurable Technology and Systems, Vol.18, Issue.2, pp.1-26, 2025.
  • 2. *Honoka Anada, Ryu Sefutsu, Masayuki Usui, Tatsuya Kaneko, and Shinya Takamaeda-Yamazaki
    "PRIOT: Pruning-Based Integer-Only Transfer Learning for Embedded Systems"
    IEEE Embedded Systems Letters, 2024.
  • 3. *Yuki Hirayama and Shinya Takamaeda-Yamazaki
    "Scalable Moment Propagation and Analysis of Variational Distributions for Practical Bayesian Deep Learning"
    IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, Vol.36, Issue.3, pp.4614-4624, 2025.
  • 4. *Tatsuya Kubo, Masayuki Usui, Tomoya Nagatani, Daichi Tokuda, Lei Qu, Ting Cao, and Shinya Takamaeda-Yamazaki
    "Bulk Bitwise Accumulation in Commercial DRAM"
    NeurIPS 2024 Workshop Machine Learning with new Compute Paradigms (MLNCP 2024), 2024.
  • 5. *Wenlun Zhang, Shimpei Ando, Yung-Chin Chen, Satomi Miyagi, Shinya Takamaeda-Yamazaki, and Kentaro Yoshioka
    "PACiM: A Sparsity-Centric Hybrid Compute-in-Memory Architecture via Probabilistic Approximation"
    2024 ACM/IEEE International Conference on Computer-Aided Design (ICCAD 2024), 2024.
  • 6. *Yung-Chin Chen, Shimpei Ando, Daichi Fujiki, Shinya Takamaeda-Yamazaki, and Kentaro Yoshioka
    "OSA-HCIM: On-The-Fly Saliency-Aware Hybrid SRAM CIM with Dynamic Precision Configuration"
    29th Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC 2024), 2024.
  • 7. *Masayoshi Tsutsui, Tatsuya Kaneko, and Shinya Takamaeda-Yamazaki
    "Poison Egg: Scrambling Federated Learning with Delayed Backdoor Attack"
    3rd International Conference on Ubiquitous Security 2023 (UbiSec-2023), 2023.
  • 8. *Kasho Yamamoto, Kota Ando, Normann Mertig, Takashi Takemoto, Masanao Yamaoka, Hiroshi Teramoto, Akira Sakai, Shinya Takamaeda-Yamazaki, and Masato Motomura
    "STATICA: A 512-Spin 0.25M-Weight Full-Digital Annealing Processor with a Near-Memory All-Spin-Updates-at-Once Architecture for Combinatorial Optimization with Complete Spin-Spin Interactions"
    2020 International Solid-State Circuits Conference (ISSCC 2020), 2020.
  • 9. *Kodai Ueyoshi, Kota Ando, Kazutoshi Hirose, Shinya Takamaeda-Yamazaki, Junichiro Kadomoto, Tomoki Miyata, Mototsugu Hamada, Tadahiro Kuroda, and Masato Motomura
    "QUEST: A 7.49-TOPS Multi-Purpose Log-Quantized DNN Inference Engine Stacked on 96MB 3D SRAM using Inductive-Coupling Technology in 40nm CMOS"
    2018 International Solid-State Circuits Conference (ISSCC 2018), 2018.
  • 10. *Shinya Takamaeda-Yamazaki
    "Pyverilog: A Python-based Hardware Design Processing Toolkit for Verilog HDL"
    11th International Symposium on Applied Reconfigurable Computing (ARC 2015), pp.451-460, 2015.

メンバーリスト

主宰者

高前田 伸也
チームディレクター

お問い合わせ先

〒103-0027 東京都中央区日本橋1-4-1
日本橋一丁目三井ビルディング 15階
Email: shinya.takamaeda@riken.jp

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