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非線形力学系理論に基づく超低消費電力非同期順序回路人工内耳モデルの設計手法の確立

基于非线性动力系统理论的超低功耗异步时序电路人工耳蜗模型设计方法的建立

基本信息

批准号：
19J20745
负责人：
武田健太郎
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hosei University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20745/
关键词：
非同期離散状態システム

项目摘要

本研究では、超低消費電力非同期順序回路人工内耳モデルの設計と実装及び実機実験を行う。本研究は、既存手法との比較を通して提案人工内耳モデルが消費電力や回路実装の観点で優れていることを示すことを目的とし、より効率の良い人工内耳回路の開発へ向けた基礎研究と位置づけられる。2021年度は主に次の2つのテーマに取り組んだ。（1）非同期式順序回路で実装される内耳モデルが呈する結合音現象に関する研究：これまでの研究では、内耳モデルの純音入力に対する非線形応答特性の調査に取り組んできた。当該年度では、内耳モデルの複合音入力に対する非線形応答特性の調査に取り組んだ。生物の耳は、異なる周波数成分を有する二音を聴取すると、それらの周波数成分の和の音や差の音を知覚できることが知られている。これらの音は結合音とよばれ、本研究では結合音現象を呈する非同期式順序回路内耳モデルを提案した。また、提案内耳モデルが従来のモデルに比べて高効率にハードウェア実装できることを示した。（2）非同期式順序回路で実装される位相発振器の結合系に関する研究：これまでの研究では、単一の非線形発振器による蝸牛のモデル化に取り組んできた。当該年度では、これらの発振器の結合系による蝸牛のモデル化を目標とした、非同期式順序回路で実装される位相発振器の結合系に関する予備的研究に取り組んだ。本研究では、非同期式順序回路で実装される位相発振器の結合系に基づいたCPGモデルを提案し、位相振動子の状態変数を非同期的に状態更新させることで、所望の歩行パターンをあらわす解が支配的になる場合があることを示した。

This paper studies the design, installation and implementation of artificial inner ear for asynchronous sequential circuits with ultra-low power consumption. This study compares the existing methods and proposes the development direction of artificial inner ear circuit for power consumption and circuit installation. In 2021, the main event was the second time. (1) Study on the phenomenon of compound tone in the inner ear of non-synchronous sequential loop: Study on the investigation of non-linear response characteristics of pure tone input force in the inner ear of synchronous sequential loop. The investigation of the nonlinear response characteristics of the compound sound input force of the inner ear and the inner ear during the year was carried out. The frequency components of the ear and the ear are different. The frequency components of the ear and the ear are different. The frequency components of the ear and the ear are different. These sounds are combined sounds, and this research proposes a non-synchronous sequential loop inner ear monitor that presents the combined sound phenomenon. It's a good idea to have a good time. (2) The research on the combination system of phase oscillator in asynchronous sequential loop: The research on the combination system of phase oscillator in asynchronous sequential loop is carried out. In this year, the research on the relationship between the phase oscillator combination system and the asynchronous sequential loop is selected. In this study, the phase oscillator is installed in a non-synchronous sequential loop, and the state of the phase oscillator is updated in a non-synchronous manner.