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動的なニューラルネットワークによる情報統合モデルとそのハードウェア化

Research Project

Project/Area Number 17700226
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionKogakuin University

Principal Investigator

金丸 隆志  Kogakuin University, グローバルエンジニアリング学部, 講師 (10334468)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsパルスニューラルネットワーク / 同期 / パルスによる学習 / カオス性 / ハードウェア化 / Stochastic Synchrony / Rewiring-induced bifurcation / 制御回路 / ニューラルネットワーク / ダイナミクス / 情報統合 / ハードウェア / デジタル回路 / FPGA
Research Abstract

本研究は同期に基づいた情報統合モデルの理論構築およびそのハードウェアを実現すべく研究を進めてきた。理論の満たすべき性質として、「同期」、「パルスによる学習」、「カオス性」の3つに着目した。
今年度は昨年度に見出した「同期クラスタのカオス的組み換え」に関する結果をNeural Networks誌に投稿し、採択・印刷された。また、同期クラスタの組み換えが容易であると思われる「弱い同期(Stochastic Synchrony of Chaos)」という現象について解析と論文投稿を行い、Neural Computation誌に採択された(印刷中)。さらに、ネットワークの結合を非一様にした際に見出される「Rewiring-induced bifurcation」について解析を進めている。この解析は最適なネットワーク構造を探るという意味で「パルスによる学習」に今後関連するであろう。
以上の理論的な研究と同期に、この同期モデルのアプリケーションとして強化学習によるロボットの運動制御に取り組み、市販の二足歩行ロボットをPCから制御するための回路およびインターフェイスプログラムを作成した。このプラットフォームの完成により、今後の学習実験に役立てるための環境が整ったといえる。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Chaotic pattern transitions in pulse neural networks2007

    • Author(s)
      Takashi, Kanamaru
    • Journal Title

      Neural Networks vol.20

      Pages: 781-790

    • NAID

      110004680381

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ギャップ結合を持つパルスニューロン結合糸における Stochastic Synchrony と同期特性2007

    • Author(s)
      金丸陸志, 合原一幸
    • Journal Title

      電子情報通信学会 研究技術報告 Vol. 106, No. 588

      Pages: 61-66

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Blowout bifurcation and on-off intermittency in pulse neural networks with multiple modules2006

    • Author(s)
      Takashi Kanamaru
    • Journal Title

      International Journal of Bifurcation and Chaos vol. 16, no. 11

      Pages: 3309-3321

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Analysis of synchronization between two modules of pulse neural networks with excitatory and inhibitory connections2006

    • Author(s)
      Takashi Kanamaru
    • Journal Title

      Neural Computation vol. 18, no. 5

      Pages: 1111-1131

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] パルス連想記憶系における同期とカオス的パターン遷移2006

    • Author(s)
      金丸隆志
    • Journal Title

      電子情報通信学会研究技術報告 Vol.105 No.658

      Pages: 139-144

    • NAID

      110004680381

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] パルス素子結合系におけるカオス的パターン遷移2006

    • Author(s)
      金丸隆志
    • Journal Title

      日本物理学会講演概要 第61巻第1号・第2分冊

      Pages: 306-306

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Detecting chaotic structures in noisy pulse trains based on interspike interval reconstruction2005

    • Author(s)
      Takashi Kanamaru, Masatoshi Sekine
    • Journal Title

      Biological Cybernetics vol.92 no.5

      Pages: 333-338

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Synchronized firings in the network of class 1 excitable neurons with excitatory and inhibitory connections and their dependences on the forms of interactions2005

    • Author(s)
      Takashi Kanamaru, Masatoshi Sekine
    • Journal Title

      Neural Computation vol.17 no.6

      Pages: 1315-1338

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] カオス連想記憶のパルスニューロン間同期による基礎づけ2005

    • Author(s)
      金丸隆志
    • Journal Title

      日本神経回路学会第15回全国大会講演論文概要集

      Pages: 68-69

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] ギャップ結合を含むパルスニューラルネットワークの同期におけるWatts-Strogatz的結合組み換えの影響2008

    • Author(s)
      金丸隆志、合原一幸
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪府 近畿大学
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ギャップ結合を含むパルス素子結合系の同期におけるWatts-Strogatz的結合組み換えの影響2008

    • Author(s)
      金丸隆志、合原一幸
    • Organizer
      電子情報通信学会 ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      東京都 玉川大学
    • Year and Date
      2008-03-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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