Research Collaboration with Prof. Wilfred G. van der Wiel 

Nanoelectronics group, University of Twente, Netherlands

1st December 2022 – 30th June 2023

Frame-based Gesture Recognition with Dopant-atom Networks in Silicon

Shaohua Kan (Hokkaido university)

The University of Twente (UT) is a public technical university located in Enschede, Netherlands. The university has been placed in the top 170 universities in the world by multiple central ranking tables. Prof. Wilfred is a Professor of NanoElectronics (NE) and Director of Center for Brain-Inspired Nano Systems (BRAINS). NE group has developed a dopant-atom network on silicon and has done some works proving that this kind of network can solve the classification problem like XOR and MNIST. Now they are working on exploring more functions based on this dopant-atom network. During my stay here, we found that the system can realize a short-term memory (fading memory) by setting a different readout circuit. Besides, by comparing the readout of the responses of our dopant-atom network to a set of input voltages with the first order RC circuit model, we proved our device an RC circuit with changeable time constant. I am interested in utilizing these characteristics to process some spatio-temporal information and gestures video recognition would be a good choice. Therefore, my research work in here is mainly focusing on how to use this device properly to extract spatio-temporal information so that the gestures can be classified correctly.

(Shaohua Kan, Hokkaido university)

Wilfred G. van der Wiel教授の研究室での共同研究

オランダ、トゥウェンテ大学

2022年12月1日～2023年6月30日

シリコンをドープした原子ネットワークを使用したフレームによるジェスチャー認識

カン ショウカ　（北海道大学）

トゥウェンテ大学は、オランダ王国オーファーアイセル州の基礎自治体エンスヘデに位置する公立大学です。この大学は複数のランキングで世界のトップ170大学にランクされています。Wilfred教授はナノエレクトロニクス(NE)の教授で脳啓発ナノシステム(BRAINS)センターの所長です。NEチームはシリコンでドープされた原子ネットワークを開発し、XORやMNISTのような分類問題を解決できることを実証しています。現在彼らはこのようなドープされた原子素子に基づいてより多くの機能を追求しています。私が訪問している間に、異なる読み出し回路をセットすることで短期記憶(フェージング記憶)を可能にしていることがわかりました。さらに、入力電圧のセットに対するドープされた原子素子の応答値を1次RC回路モデルと比較することで、我々の素子が可変時定数を持つ1次RC回路であることを証明しました。私はこのような特徴を時空間情報の処理に使うことに興味があります。ジェスチャービデオ認識は素晴らしい選択肢です。ここでの研究は時空間の情報を抽出するためにこの装置を正しく使ってジェスチャーを正確に分類することに集中しています。
（北海道大学　カン ショウカ）

Photos of research group members (Above: NE group, Below: BRAINS group)

Experiment room

Campus of UT

Photos in the Netherlands