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コンピュータシステムの設計と設計支援

高木 一義

教授

工学研究科

情報工学専攻

コンピュータサイエンス

研究分野: コンピュータアーキテクチャ

ktakagi(AT)arch.info.mie-u.ac.jp
(AT)は@に読み替えてください。

キーワード

  • ディジタル回路設計
  • 組込みシステム設計
  • システム設計自動化
  • 組合せアルゴリズム
  • 算術演算アルゴリズム

関連するSDGs

  • 背景、動機付け

    パソコンやスマホのように身近でコンピュータらしい形をしているものだけでなく、小さな組込み機器や高性能サーバなど多種多様のコンピュータが現代社会を支えています。コンピュータアーキテクチャは、コンピュータシステムのソフトウェアおよびハードウェアの両面に関わる研究分野です。ソフトがハードでどのように実行されるか、ハードの性能を引き出すにはどのようにソフトを構成するか、といったことの理解がシステムの性能向上につながります。

  • 成果、活用例

    研究室では、特定の計算専用のハードウェアを設計し、ソフトウェアと協調してアプリケーションを実行する研究などを行っています。何をソフトで、何をハードで実現するか、データの流れと並列処理の設計、演算アルゴリズムや精度の選択などの観点から効率化を図ります。手のひらサイズの組込みボード向けのAIアクセラレータなどを課題としています。こういった研究を通して、新しいコンピューティング環境に適応できる人材の育成を目指しています。

  • 今後の展望展開

    更なる高性能・高効率計算を実現するための、コンピュータの設計自動化技術に関する研究も行なっています。特に、現在使われている半導体とは異なる原理で動作する、超伝導単一磁束量子デバイスを用いて、未来のコンピュータを作る研究を進めています。そのために、データの処理や伝送のための新しい考え方、設計支援のためのアルゴリズム設計やソフトウェアツール作成、などの課題に取り組んでいます。

  • 主な研究業績・作品等

    • T.Dejima, K.Takagi, N.Takagi: IEEE Trans. Appl. Supercond., 30(7), #1302506, 2020.
    • S.Nakamura, K.Takagi, N.Kito, N.Takagi: J. Physics:Conference Series, 1975(012026), 1-8, 2021.
    • 山田、高木: DAシンポジウム2022, 8B-5, 2022.

    組込みボード上のハード/ソフト動作システムの開発

    超伝導デバイスによる高速パターンマッチング回路の設計

  • 略歴

    愛知県出身。奈良先端科学技術大学院大学、名古屋大学、京都大学を経て2019年より三重大学大学院工学研究科教授。

  • 社会とのつながり

     

  • 資格

     

  • 高大連携における探究活動の支援分野

    • 自然科学(化学・生物・数学など)への課題