非線形力学系理論に基づく超低消費電力非同期順序回路人工内耳モデルの設計手法の確立
| Project/Area Number |
19J20745
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 61040:Soft computing-related
|
|---|
| Research Institution | Hosei University |
|---|
Principal Investigator |
武田 健太郎 法政大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
|
|---|
| Keywords | 非同期離散状態システム |
|---|
| Outline of Research at the Start |
人工内耳は音を電気刺激に変え，蝸牛管内に挿入された電極で直接聴神経を刺激することで脳に音を知覚させるインプラントである．現行の人工内耳の音声処理方法には，入力された音に対して短時間フーリエ変換によるスペクトル分析を行い，周波数成分の強度に従っていくつかの電極がその周波数に対応する聴神経へ電気パルスを送信する線形システムが用いられてられている．一方で生物の聴覚系は音声入力に対して非線形応答特性を呈することが知られており，現行の人工内耳ではそのような特性を再現することができない．本研究では蝸牛の非線形応答特性を考慮した小型・低消費電力人工内耳モデルを設計する．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、超低消費電力非同期順序回路人工内耳モデルの設計と実装及び実機実験を行う。本研究は、既存手法との比較を通して提案人工内耳モデルが消費電力や回路実装の観点で優れていることを示すことを目的とし、より効率の良い人工内耳回路の開発へ向けた基礎研究と位置づけられる。2021年度は主に次の2つのテーマに取り組んだ。（1）非同期式順序回路で実装される内耳モデルが呈する結合音現象に関する研究：これまでの研究では、内耳モデルの純音入力に対する非線形応答特性の調査に取り組んできた。当該年度では、内耳モデルの複合音入力に対する非線形応答特性の調査に取り組んだ。生物の耳は、異なる周波数成分を有する二音を聴取すると、それらの周波数成分の和の音や差の音を知覚できることが知られている。これらの音は結合音とよばれ、本研究では結合音現象を呈する非同期式順序回路内耳モデルを提案した。また、提案内耳モデルが従来のモデルに比べて高効率にハードウェア実装できることを示した。（2）非同期式順序回路で実装される位相発振器の結合系に関する研究：これまでの研究では、単一の非線形発振器による蝸牛のモデル化に取り組んできた。当該年度では、これらの発振器の結合系による蝸牛のモデル化を目標とした、非同期式順序回路で実装される位相発振器の結合系に関する予備的研究に取り組んだ。本研究では、非同期式順序回路で実装される位相発振器の結合系に基づいたCPGモデルを提案し、位相振動子の状態変数を非同期的に状態更新させることで、所望の歩行パターンをあらわす解が支配的になる場合があることを示した。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(3 results)
Research Products
(16 results)
