動的連想記憶システムの構築に関する研究

• Project/Area Number: 14780291
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent informatics
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 小林 邦和 山口大学, 工学部, 助手 (40263793)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2002: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: ニューラルネットワーク / 連想記憶 / カオス / ウェーブレット / 時系列予測 / 強化学習 / ベイズ学習 / モデル選択 / ダイナミカルシステム

Research Abstract

本研究ではヒトに近い柔らかな連想記憶を実現する動的連想記憶システムの構築を目指している.本システムは,ウェーブレットネットワークを用いてシステムを構成するため,従来のニューラルネットワークを用いたシステムに比べ,システム構築の簡単化,記憶容量の増加,及び複雑な非線形ダイナミクスの実現が期待される.従って,複雑な想起特性(カオス的遍歴など)を示すよりヒトのように柔軟な動的連想記憶が実現される.同時に,本システムを用いた情報検索やカオス時系列予測などの工学的応用についても検討する.
平成14年度はカオスニューラルネットワークの連想記憶性能について基本的な調査を行った.平成15年度はカオスニューラルネットワークにおけるニューロン間の結合様式が連想記憶性能に与える影響について調査を行った.その結果,ニューロン間の結合様式を通常の線形ではなく,非線形に変更することにより,想起性能の向上が確認された.また学習方式として,強化学習を用いたカオス時系列予測システムの構築を行った.
平成16年度はベイズ学習理論を適用することにより,ウェーブレットネットワークの構造決定(モデル選択)と未知パラメータの学習を同時に行える手法の開発を行う予定った.更に,工学的な応用として,強化学習システムへの適用も行った.
本研究の成果は電気学会論文誌(1篇),及び論文査読付き国際会議(3件)において公表を行った.また国際的な学術雑誌(Neurocomputing),及び査読付き国際会議(SICE2005)にて査読中の論文が3篇ほどある.

Research Products

• [Journal Article] Construction and strategy of a soccer team by the agent using immune concept (2005)
  • Author(s): Kogawa, N., Obayashi, M., Maeda, A., Kobayashi, K., Kuremoto, T.
  • Journal Title: Proceedings of the 10th International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB2005) (CD-ROM)
• [Journal Article] Cooperative behavior acquisition for multiple autonomous mobile robots (2005)
  • Author(s): Nakano, K., Obayashi, M., Kobayashi, K., Kuremoto, T.
  • Journal Title: Proceedings of the 10th International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB2005) (CD-ROM)
• [Journal Article] 時変パラメータを持つ進化的強化学習システム (2004)
  • Author(s): 梅迫 公輔, 大林 正直, 小林 邦和
  • Journal Title: 電気学会論文誌 124-C・7 Pages: 1478-1483
  • NAID: 10013268260
• [Journal Article] Computing Slow Optical Flow by Interpolated Quadratic Surface Matching (2004)
  • Author(s): Kuremoto, T., Koga, K., Kobayashi, K., Obayashi, M.
  • Journal Title: Proceedings of the 4th IASTED International Conference on Visualization, Imaging, and Image Processing (VIIP2004) (CD-ROM)
• [Publications] 木林正直, 夕田憲治, 大宮理恵, 小林邦和: "関数型記憶行列を持つカオスニューラルネット連想記憶システムと相互情報量"電気学会論文誌. 123-C/9. 1631-1637 (2003)
• [Publications] T.Kuremoto, M.Obayashi, A.Yamamoto, K.Kobayashi: "Predicting Chaotic Time Series by Reinforcement Learning"Proc.of the 2nd International Conference on Computational Intelligence, Robotics and Autonomous Systems (CIRAS2003). (2003)
• [Publications] Kunikazu Kobayashi, Kenji Watanabe, Masanao Obayashi: "A chaotic memory search model based on associative dynamics using features in stored patterns"Proceedings of 41^<st> Society of Instrument and Control Engineering Annual Conference. 2919-2924 (2002)