OpenCL を用いたパーティクルフィルタ用 FPGA プラットフォームの評価

摘要

パーティクルフィルタは，非線形·非ガウスの状態空間モデルで表される，動的システムの状態推定法である．汎用性が高く，ビジュアルトラッキングやロボットの自己位置推定など，様々な問題に適用することができる．しかし，パーティクルフィルタでは多数のパーティクルを用いるため計算コストが大きいことが問題であった．そこで，本研究では，パーティクルフィルタに基づく状態推定処理を高速かつ低消費電力で実現する汎用的な FPGA （Field Programmable Gate Array）プラットフォームを提案する．提案のプラットフォームは C/C++ ライクな OpenCL を用いて設計されているため、ユーザーは自分の応用に応じて容易に記述を変更しシステムに組み込むことが可能となる．実装例として、CPU 実装との比較で++子数が 8192 の場合に 700 倍以上の高速化が達成できることを示す．