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Associative memory model that extracts correlated structure of observed images and stores the individual images as continuous attractor

Research Project

Project/Area Number 25330298
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Soft computing
Research InstitutionOita National College of Technology

Principal Investigator

KIMOTO Tomoyuki  大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (30259973)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) UEZU TATSUYA  奈良女子大学, 大学院人間文化研究科, 教授 (10160160)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsホップフィールドモデル / 点アトラクタ / 連続アトラクタ / XYスピン / 位相振動子 / XYスピン系 / 位相振動子系 / 連想記憶モデル / Hopfield model / Hopfieldeモデル / 連想記憶 / 外部入力 / 状態遷移
Outline of Final Research Achievements

When we observe the faces of a person from different directions, a plurality of images are obtained, but storing these images separately is not a natural information representation. In this study, we were succeeded in storing a plurality of images as a continuous attractor, by improving the Hopfield model. The Hopfield model is one of the memory model of the brain, and is composed of the elements called the Ising spin. We found that continuous attractor occurs by extending the Ising spin to XY spin in the Hopfield model. Furthermore, even if we extend the Ising spin to the phase oscillator, it was found that the continuous attractor occurs.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Correspondence between Phase Oscillator Network and Classical XY Model with the Same Infinite-Range Interaction in Statics2014

    • Author(s)
      Tatsuya Uezu, Tomoyuki Kimoto, Shuji Kiyokawa, Masato Okada
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 84

    • NAID

      120006657923

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Continuous attractor that appears with auto-associative memory model extended to XY spin system2013

    • Author(s)
      Tomoyuki Kimoto, Tatsuya Uezu, Masato Okada
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 82

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of a solvable model of a phase oscillator network on a circle with infinite-range Mexican-hat-type interaction2013

    • Author(s)
      Tatsuya Uezu, Tomoyuki Kimoto, Masato Okada
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 88

    • NAID

      120006657807

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 連想記憶型相互作用を有する古典XYモデルの連続解の存在と安定性2016

    • Author(s)
      吉田梨紗,上江洌達也,木本智幸
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 反学習によるホップフィールドモデルの混合状態の不安定化-有限個の相関パターンと無限個の無相関パターンを学習した場合-2016

    • Author(s)
      木本智幸,橋本知奈実,上江洌達也
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 高階SOMを用いた3次元フレームワークの補間像の生成2015

    • Author(s)
      佐藤豊,木本智幸
    • Organizer
      第14回電子情報系高専フォーラム
    • Place of Presentation
      熊本高専
    • Year and Date
      2015-11-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 記憶パターン間相関と学習則に構造を持つ連想記憶モデル2015

    • Author(s)
      竹本尭令,木本智幸
    • Organizer
      第14回電子情報系高専フォーラム
    • Place of Presentation
      熊本高専
    • Year and Date
      2015-11-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 相関を持つ記憶パターンを学習した連想記憶モデルの安定解に反学習が及ぼす影響2015

    • Author(s)
      木本智幸,上江洌達也,岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-22
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 連想記憶型相互作用を有する古典XYモデルの連続解の安定性解析2015

    • Author(s)
      吉田梨紗,木本智幸,岡田真人,上江洌達也
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-22
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 同一の相互作用を有する位相振動子系と古典XYモデルの解の対応Ⅱ2014

    • Author(s)
      上江洌達也、清川修二、木本智幸、岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-08
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 連想記憶型相互作用を有する位相振動子系の周期解と対応する古典XYモデルの連続解の関係

    • Author(s)
      田尻華奈、清川修二、木本智幸、岡田真人、上江洌達也
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 連想記憶型相互作用を有する古典XYモデルの連続解の導出とその安定性解析

    • Author(s)
      吉田梨紗、木本智幸、岡田真、上江洌達也
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 同一の相互作用を有する位相振動子系と古典XYモデルの解の対応

    • Author(s)
      上江洌達也、清川修二、木本智幸、岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 学習則に構造を持つXYスピンで構成された連想記憶モデルの安定解解析

    • Author(s)
      木本智幸、上江洌達也、岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 位相振動子系と古典XYモデルの対応関係について

    • Author(s)
      上江洌達也、木本智幸、岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Correspondence between Oscillator Network and Classical XY Model

    • Author(s)
      Tatsuya Uezu, Tomoyuki Kimoto, Masato Okada
    • Organizer
      25'th IUPAP International Conference on Statistical Physics
    • Place of Presentation
      Seoul National University(大韓民国)
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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