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広島市立大学 
情報科学研究科 
情報工学専攻 

教授 
弘中 哲夫 
ヒロナカ テツオ 
Hironaka, Tetsuo 

Fax.082-830-1792  
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プロフィール
弘中哲夫,昭和63年に山口大学工学部電気工学科卒業。平成2年に九州大学大学院総合理工学研究科博士前期課程修了.平成5年同大学院博士後期課程修了.同年,九州大学工学部情報工学科助手.平成6年に広島市立大学情報科学部情報工学科助教授.平成18年に同教授.平成19年に同大大学院情報科学研究科情報工学専攻教授.博士(工学).リコンフィギャラブルアーキテクチャ,並列処理アーキテクチャ,システムソフトウェアに関する研究に従事. 

経歴
広島市立大学大学院 情報科学研究科 情報工学専攻 教授  2007/04/01-現在 
広島市立大学 情報科学部 情報工学科 教授  2006/10/01-2007/03/31 
広島市立大学 情報科学部 情報工学科 助教授  1994/04/01-2006/09/30 
九州大学 工学部 情報工学科 助手  1993/04/01-1994/03/31 

学歴
山口大学  工学部  電気工学科  1988/03  卒業 
九州大学  大学院 総合理工学研究科  情報システム学  博士  1990/03  修了 
九州大学  大学院 総合理工学研究科  情報システム学  博士  1993/03  単位取得満期退学 

学位
工学学士  山口大学  1988/03 
工学修士  九州大学  1990/03 
博士(工学)  九州大学  1993/07 

教育・研究活動状況
計算機の持つ性能を上げ、使いやすく信頼できるコンピュータシステムを実現するには どのようにシステム設計をすればよいかを研究しています。このテーマに対し、 ハードとソフトの両面から多角的に取り組んでいます。 
開発したリコンフィグデバイスの評価 開発したリコンフィギャラブルデバイスSePLD
開発したリコンフィグデバイスの評価 開発したリコンフィギャラブルデバイスSePLD
開発ハード・ソフトを用いたデモ 大学校章入りLSI
開発ハード・ソフトを用いたデモ 大学校章入りLSI

研究分野
コンピュ-タ・ア-キテクチャ 
リコンフィギャラブルシステムズ 
計算機システム 
ソフトウェア 

研究キーワード
コンピュ-タ・ア-キテクチャ 
リコンフィギャラブル コンピューティング 
再構成可能コンピュータ 
マルチプロセッサ 
並列処理 
VLSIアーキテクチャ 

研究テーマ
再構成デバイスとしても動作するメモリLSIの研究開発  近年リコンフィギャラブルデバイスとしてFPGAが広く使用されている。FPGAはLUTで構成され、様々な演算回路を構成することが可能である。ここでLUTはSRAMで構成されているが、それぞれのSRAMをメモリとして使用することはできない。そこで本研究では、LUTを用いて論理回路を構成するFPGAとして使用できるだけでなく、LUT内部のS RAMを全てメモリとして使用できるメモリLSIの実現方法を研究開発する。  2005-2014 
単位面積足りの演算性能を重視した演算器アーキテクチャの研究  現在の汎用CPUやDSPを用いた計算システムではチップ面積あたりの演算性能が低く,よりコンパクトなLSIで高い演算性能を実現する用途には向かない.そこで,従来と異なり方式を用いることでチップ面積あたりの演算性能が高い大規模数値計算向きのLSIアーキテクチャ用計算方式を研究開発する.  2006-2012 
計測制御ボード向け信号処理方式の研究  計測制御ボードに搭載することを目指したコンパクトな信号処理方式の研究  2007-2008 
リコンフィギャラブル・コンピューティングに関する研究  計算を行いたいアプリケーションが要求する演算器ネットワークをリアルタイムに動的に実現することで,省電力かつ高性能なアプリケーション実行が可能になる.本研究ではこれを実現するリコンフィグプロセッサアーキテクチャの研究を行う.  2007-2010 
再構成型プロセッサシステム用OSの研究開発  FPGA など再構成可能なデバイスを,プログラマブルな資源としてコンピュータシステムに組み込んで利用する研究開発が行われるようになってきている.そのようなリコンフィギャラブルシステム(RC システム) は,HW/SW 協調設計型のプログラムの実行を可能としている.我々は,ユーザに提供する利用環境を整備し,RC システム全体の利用効率向上を目指して,RC システム上に搭載するOS の研究を行っている.  2007-2012 
MPLDを活用したデスクトップASICプロダクション環境の開発  特定目的の処理機能を持つASICを簡易に中量生産を実現する手法の研究開発を行う。研究プロジェクトは2つの要素から構成されており,一つはMPLDの設計環境でハードウェア記述言語(HDL)からMPLDの構成情報を生成するシステムの研究開発,もう一つが相変化メモリ技術を用いて構成情報を不揮発化MPLDの研究開発である.二つの研究を進めることにより,回路設計エンジニアがデスクトップでASICのように使用できる不揮発性MPLDを設計製作できる環境を構築する.  2011-2012 
相変化物質を用いた不揮発性再構成型デバイスMPLD-EとデスクトップASICプロダクションシステムの研究開発  相変化物質を用いた不揮発性再構成型デバイスMPLD-Eの開発とそれを用いたLSI設計環境の研究開発  2012-2013 
相変化物質を用いた不揮発性再構成型デバイスMPLD-Eとその設計開発環境の研究開発  相変化物質を用いた不揮発性再構成型デバイスの設計開発,および,基本デバイスアーキテクチャの開発,および,アプリケーション設計用CADの開発.  2013-2014 
FPGA等を用いたCAEモデル高速化及び制御高度化  CAEモデルを用いた自動車や航空機の開発が重要になっている。しかし、詳細なCAEモデルを用いた開発は計算に多大な時間を要し、大きな問題となっている。本研究では、CAEモデル計算の高速化、および、高度な機器制御方式の高速化をFPGA等の技術を用いて支援する方法を研究する。  2013-2017 
がんセンサチップ向けのセキュリティ対策手法の研究  がんセンサチップを用いたがん診断は簡易であり、どこでもだれでも診断可能である。しかし、同時に診断結果は安易に多くの人に見られたら困る高度な個人情報である。本研究は、これらの高度な個人情報の保護と測定の簡便性を両立させるシステムの研究を行う。  2015-2016 
機械学習を活用したリコンフィギャラブルデバイス向け配置配線手法の研究  リコンフィギャラブルデバイスにおいて,アプリケーション回路をどのように配置配線するかで得られる性能が大きく変化する.本研究では機械学習を配置配線に適用することでより最適な配置配線結果を得る方法を研究する.  2016-現在 
再構成可能デバイスを用いたリアルタイム電子回路シミュレーション  電子回路の挙動を再構成可能デバイス上に実現したデジタル回路により,アナログ回路の挙動を再現を試みる.アナログ回路の挙動を再現する事により,簡便に書き換え可能なアナログ回路エミュレータ実現を目指す.  2017/04/01-現在 

共同・受託研究希望テーマ
再構成型コンピュータ向け,プロセッサとそのコンパイラ  産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望  技術相談,受託研究,共同研究  積極的にアプリケーションへの応用を実施したいと考えています. 
再構成可能デバイスを用いた演算アクセラレータの研究開発  産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望  技術相談,受託研究,共同研究  さまざな応用に展開できるような共同研究を特に希望します. 
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著書
情報科学部学生のためのコンピュータリテラシー  小畑博靖,市原英行,井上博之,岩根典之,岡本勝,島和之,谷川一哉,弘中哲夫,三村和史,吉川祐樹(小畑博靖編者)  1-22, 52-64  大学教育出版  2008/04/17  Linux の基本的な操作方法から,テキストエディタの利用方法,電子メール,Web ページの作成,文章作成方法(Latex)等を解説する。インターネットを利用する際に必要な,ネットワークコマンドの使い方,セキュリティ,情報検索,情報倫理についても述べる。情報科学部学生のためのコンピュータリテラシー教育のための書である. 
リコンフィギャラブルシステム  天野英晴,粟島 亨,飯田全広,小栗 清,久我守弘,佐藤友美,斯波康祐,柴田裕一郎,末吉敏則,戸川 望,名古屋 彰,弘中哲夫,柳澤政生  235-251  オーム社  2005/08 
情報工学基礎実験  監修者:寺内衛,弘中哲夫 著者:川端英之  大学教育出版  2005/04/10  978-4887306219  大学等で情報工学・コンピュータ工学を専攻する学生諸君がディジタル回路設計技法を修得するための入門演習テキスト. 本書は以下の内容を含む. 第I部 論理回路設計演習 電子回路の構成要素/ディジタル回路の基礎/組合せ回路の設計/順序回路の構成要素-フリップフロップ/順序回路の設計/順序回路の設計(その2)/ディジタル回路作成演習/論理回路設計演習: 演習課題 第II部 アセンブリプログラミング演習 CPUの動作理解KUE-CHIP2を例に/KUE-CHIP2 アセンブリプログラミング/KUE-CHIP2 ボードと外部回路の接続/CPUの動作の理解(2) -KUE-CHIP2の実行フェーズ 
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論文
(MISC)研究発表要旨(全国大会,その他学術会議)  共著  区間演算ライブラリMPFIを用いた実数計算ライブラリIFN-Hの記憶領域管理をHaskellのみで記述した設計と実装  余頃花純, 川端英之, 弘中哲夫  情報処理学会第80回全国大会論文集 第1分冊  情報処理学会  1-249-1-250  2018/03/15  正確な計算を実現するHaskellライブラリとして、我々はIFN-H (Improving Floating-Point Numbers Library for Haskell) を開発している。IFN-Hは、区間演算を応用することにより、ユーザに精度保証制御の詳細を意識させることなく、任意の式に対して必要な精度での計算を行うことを可能にしている。IFN-Hの実装では、区間演算ライブラリMPFIを用いるにあたり、記憶領域の動的な確保のためにメモリ管理の一部をC言語で記述している。そのため、Haskellのメモリ管理機構との連携の取り方に非効率な点があることが懸念されている。これに対し本研究では、MPFIのHaskellバインディングhmpfiを用いて、記憶領域管理をHaskellでのみ記述する方式でのIFN-Hライブラリの設計と実装を行なった。本発表では、その結果について報告する。 
(MISC)研究発表要旨(全国大会,その他学術会議)  共著  定理証明支援系Coqと連携した証明木表示機能の設計と実装  木村麻衣, 田中雄太, 川端英之, 弘中哲夫  情報処理学会第80回全国大会論文集 第1分冊  情報処理学会  1-251-1-252  2018/03/15  定理証明支援系Coqを用いた証明スクリプトは手続き的な記述であるため,可読性が高いとは言い難い.対話的な証明手続きの各時点での状況把握や完了した証明の俯瞰の補助には,証明の流れをグラフィカルに表示する機能が有用だと考えられる.Coqは対話的な証明の過程をグラフ構造で描画するツールProoftreeと連携できるが,適用した推論規則の流れのみを簡易的なグラフ構造で描画するため,証明の詳細な把握には向いていない. 本研究では,描画する情報量を適切に抑え,自然演繹で用いられる読みやすいスタイルで証明を提示できる機能を設計した.本発表では,Prooftreeの改造による本機能の設計と実装について報告する. 
研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  共著  マルチポート・マルチバンクメモリを用いた大規模グラフ解析のメモリアクセスの最適化  寺本圭吾,窪田昌史,弘中哲夫  信学技報CPSY2017-136  電子情報通信学会  117/ 479, 101-106  2018/03/07  近年,Webやソーシャルネットワークの発展により,大規模グラフ解析が重要となっている.Graph500などの大規模グラフ解析のベンチマークテストでは,性能向上のために高いメモリアクセス帯域幅が要求されている.これに対して,3次元メモリであるHMC(Hybrid Memory Cube)は,マルチポート・マルチバンクに対応しており,高バンド幅を実現している.本稿では,HMC-FPGAシステムに向けてメモリアクセスを最適化した幅優先探索ハードウェアを設計した.これをFPGA上に実装して,Graph500のベンチマークテストで21.9MTEPSの性能を達成した. 
研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  共著  FPGAを対象としたC-to-OpenCLトランスレータの自動最適化機能の検討  石崎大智,胡濱良樹,窪田昌史,谷川一哉,弘中哲夫  信学技報CPSY2017-134  電子情報通信学会  117/ 479, 83-88  2018/03/07  我々は「FPGA-CPU ハイブリッド実行の実装容易化」と「負荷分散比チューニング時間の短縮」を目的とした設計支援ツール C-to-OpenCL トランスレータを開発している.本研究では,C-to-OpenCLトランスレータに自動最適化機能の実装を検討した結果を示す.データ転送の自動最適化の検討として,構造体化とベクトル化の 2 つデータ転送手法を比較した.また,演算処理の自動最適化の検討として,アンローリングとベクトル演算,カーネル複製 (Kernel Replication) の 3 つの並列化方法を比較した.これらの最適化を適用したプログラムの評価結果から,データ転送では構造体化,演算処理ではアンローリングを自動化する最適化に決定した. キーワード FPGA,OpenCL,C-to-OpenCL トランスレータ,自動最適化 
研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  共著  ソースコードに含まれる機能を要約して一覧表示できるプログラム理解支援ツール  西山佳志, 西本匡志,川端英之, 弘中哲夫  研究報告ソフトウェア工学(SE)  情報処理学会  2018-SE-198/ 17, 1-8  2018/03/02  2188-8825  一つのプログラムは一般に複数の機能を組み合わせて構築される.開発者が保守や拡張を行うにあたって,プログラムに含まれる機能の記述内容の詳細を把握する必要がある.この記述内容の把握は長大なソースコードの字面から各機能を構成する API や複数の機能間の関係性等の様々な分析を行わなければならず,一般に多大な労力が求められる.本研究では,これらの作業の負荷軽減を目的として,ソースコードから機能ごとの記述を抽出 ・ 提示する手法を提案する.また,本手法に基づくソースコード理解支援ツールを設計し,そのプロトタイプを実装した.本ツールはソースコード解析に文の順序関係を考慮しないグラフ構造を用いて,複数のメソッドに跨って機能を抽出できる.本ツールの評価の結果,特定の機能における記述箇所の把握に要する負担を軽減できる可能性があることを確認できた. 
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研究発表
ポスター発表  気楽なアプリケーション開発を可能にするSearch-Select-Superpose Loopの反復支援ツール  第20回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL 2018)  2018/03/05  気楽なアプリケーション開発を可能にするSearch-Select-Superpose Loopの反復支援ツールの紹介とデモ 
ポスター発表  Traf: Coqでの対話的証明と連動した証明木描画ツール  第20回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL 2018)  2018/03/05  Coqでの対話的証明と連動した証明木描画ツールであるTrafの紹介とデモ 
ポスター発表  Reconfigurable Device MPLD and The CAD tool  The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis  2017/11/13  URL  We presented our Reconfigurable Device MPLD and its CAD tools. 
ポスター発表  Prototyping a C-to-OpenCL Translator that Generates FPGA-CPU Hybrid Execution Code  The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis  2017/11/13  URL  We presented C-to-OpenCL Translator that generates FPGA-CPU Hybrid Execution code, and some results of evaluation of the translator by using MacCormack scheme. 
ポスター発表  定理証明支援系を証明木ベースで利用するためのProof Generalの外部ツールの開発  日本ソフトウェア科学会第33回大会  2016/09/08  定理証明支援系には,証明をサポートする関連ツールがあるが,十分に使いやすいとは言えない.そこで,定理証明支援系ProofGeneral用の用の外部ツール開発についてポスター発表した. 
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知的財産権
特許  半導体装置  2011-208267  2011/09/23  2013-069382  2013/04/18 
特許  半導体記憶装置  2006-029910  2006/02/07  2007-213641  2007/08/23 
特許  結合網およびそれを用いたマルチポートメモリ  2005-76253  2005/03/17  2006-260127  2006/09/28 
特許  半導体装置  2012-189334  2012/08/30  2013-110730  2013/06/06  5432344  2013/12/13 
特許  プログラマブル論理デバイスおよびその構築方法およびその使用方法  2008-34040  2008/02/15  2009-194676  2009/08/27  5260077  2013/05/02 
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受賞
第一回電子デバイス・回路・照明・システム関連教育・研究ワークショップ 最優秀賞  小規模LSI向けプロセッサPilafの検討  2015/05/23  第一回電子デバイス・回路・照明・システム関連教育・研究ワークショップにおいて、安価な小規模デバイスなSoCを構成を実現するのに向くプロセッサアーキテクチャPilafの提案を行った. Pilafは高度なプログラミングにおいて重要な間接アドレッシング やサブルーチンコールが使用でき ,かつ,小面積で実現きるプロセッサである.さらに,Pilafではプロセッサ内部のレジスタ数を最小限に抑えつつも,多様な状況に対応できるようデータメモリ内に擬似的に32本のレジスタ備える. 
第10回LSI IPデザイン・アワード MeP奨励賞  2008/04/24 
第9回LSI IPデサイン・アワード研究助成賞  2007/04/26 
第8回LSI IPデサイン・アワード開発奨励賞  2006/05/18 
第2回情報・システムソサイエティ活動功労賞(電子通信学会)  2005/09/09 
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担当授業科目
基礎演習 
電気回路 
コンピュータアーキテクチャⅠ 
コンピュータシステム論 
コンピュータアーキテクチャ特論 
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所属学協会
電子通信学会  1999/04-現在 
IEEE  1994-現在 
ACM  1993-現在 
情報処理学会  1990/04-現在 
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公開講座
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2017/08-2017/08  化けるコンピュータ〜~FPGAの紹介〜~ 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2016/08-2016/08  変幻自在!!FPGAはすごいやつ!! 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2015/08-2015/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2014/08-2014/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2013/08-2013/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2012/08-2012/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2011/08-2011/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
企画展 「コンピュータの歴史展」 - 手回し計算機からパソコン、そしてスーパーコンピュータ -  市民講座  2011/04-2011/04  コンピュータのしくみ-コンピュータはどうやって動くのか- 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2010/08-2010/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2009/08-2009/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
EDSFair2009:Electornic Design and Solution Fair 2009  その他  2009/01-2009/01  次世代コンピュータシステムの研究開発 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2008/08-2008/08  新しいコンピュータの計算方法の研究 
EDSFair2008:Electornic Design and Solution Fair 2008  その他  2008/01-2008/01  リコンフィギャラブルアーキテクチャとそのソフトウェア開発環境 
平成19年度広島市立大学情報科学部公開講座  公開講座  2007/11-2007/11  講義題目:コンピュータの進化の歴史と未来の姿 講演の内容 –コンピュータ・アーキテクチャとは何か –コンピュータの進化の歴史 –現在の計算機の位置づけ –未来のコンピュータの姿 
CEATEC2007  その他  2007/10-2007/10  展示タイトル:数千個の演算ユニットを搭載した超並列コンピュータの研究開発 以下,展示詳細 ・リコンフィギャラブル・マルチプロセッサ ・ディジットシリアル演算方式を適用したリコンフィギャラブルシステム ・メモリベース論理回路(MPLD)の研究開発 
オープンキャンパス研究室紹介  その他  2007/08-2007/08  コンピュータアーキテクチャ研究室の研究紹介 
EDSFair2007:Electornic Design and Solution Fair 2007  その他  2007/01-2007/01  リコンフィギャラブルアーキテクチャとそのソフトウェア開発環境 
広島市立大学リエゾンフェスタ  その他  2006/11-2006/11  ■広島市立大学研究シーズコーナー 粗粒度型リコンフィギャラブルコンピュータのハードウェアとそのコンパイラの研究開発 情報科学部情報工学科 コンピュータシステム講座 教授 弘中哲夫 助 手 児島 彰 助 手 谷川一哉 安価に高性能,省電力を実現するリコンフィギャラブルコンピュータのためのコンパイラ、および、応用分野をさらに広げるべく新規開発しているリコンフィギャラブルコンピュータを紹介します。 ■広島TLOコーナー 「結合網およびそれを用いたマルチポートメモリ」 オンチップシステムに搭載されるメモリには、ランダムアクセスバンド幅が要求され、この向上策となるメモリのポート数を増加させる方法として、多対多の割り当て機能を高速且つコンパクトに実現する結合網およびそれを有するマルチポートメモリを提供する。 情報科学部情報工学科 コンピュータシステム講座 教 授 弘中 哲夫     井上 智宏(卒業生) 広島大学 ナノデバイスシステム研究センター  教 授 Mattausch Hans Jurgen  助教授 小出 哲士 
CEATEC JAPAN 2006  その他  2006/10-2006/10  数値計算向け高演算精度ディジットシリアル・リコンフィギャラブルアーキテクチャ 
EDSFair2006:Electornic Design and Solution Fair 2006  その他  2006/01-2006/01  リコンフィギャラブルアーキテクチャとそのソフトウェア開発環境 
広島市立大学リエゾンフェスタ  その他  2005/11-2005/11  粗粒度型リコンフィギャラブルコンピュータのハードウェアとそのコンパイラの研究開発 情報科学部情報工学科 コンピュータシステム講座 助教授 弘中哲夫 助 手 児島 彰 助 手 谷川一哉 
CEATEC JAPAN 2005  その他  2005/10-2005/10  展示タイトル【次世代コンピュータの研究開発】 〇形を変えて動くコンピュータシステムの研究紹介 〇「体育館サイズのコンピュータを冷蔵庫サイズに」の実現を目指した研究紹介 
EDSFair2005:Electornic Design and Solution Fair 2005  その他  2005/01-2005/01  小面積マルチポートメモリとそれを用いた高性能アーキテクチャの実現 
広島市立大学リエゾンフェスタ  その他  2004/11-2004/11  高効率演算技術 
CEATEC JAPAN 2004  その他  2004/10-2004/10  再構成型コンピュータ バンク型マルチポートメモリ 低消費エネルギープロセッサ 
第7回 組込みシステム開発技術展  公開講座  2004/07-2004/07  汎用組み込みプロセッサを目指すリコンフィギャラブルプロセッサ (弘中の都合により直前に谷川助手に代理講演を依頼) 
EDSFair2004:Electornic Design and Solution Fair 2004  その他  2004/01-2004/01  再構成型アーキテクチャを使用した汎用コンピューティング環境 
広島市立大学リエゾンフェスタ  その他  2003/11-2003/11  「汎用を目的とする再構成型コンピューティング環境の構築」 「高いバンド幅を持つ小面積なシステムLSI向けオンチップメモリアーキテクチャ」 情報科学部情報工学科(コンピュータシステム講座) 助教授 弘中哲夫 谷川一哉、井上智宏 
EDSFair2003:Electornic Design and Solution Fair 2003  その他  2003/01-2003/01  次世代コンピューティングアーキテクチャ 
ライントレーサロボットの制作実験  公開講座  2000-2001  ライントレーサロボットの制作実験 
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