1992 Fiscal Year Annual Research Report
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03650279
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
浦浜 喜一 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (10150492)
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| Keywords | ニューラルネット / ホップフィールドネット / アナログニューラルネット / 組合せ最適化 / アニーリング法 / アナログ電子回路 / クラスタリング / 画像復元 |
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| Research Abstract |
ホップフィールドネットについてこれまでに指摘されている問題点:大規模化とともに計算時間が長大化すること、非許容解も出力するのでリアルタイム処理に使えないこと、解の精度が保証されてないこと、等について以下のような解決策を考案した。
1.ニューラルネットの数値シミュレーションアリゴリズムの計算時間が大規模化につれて急速に長くなるのはスティフ性が系の大きさとともに増大するからであることを明かにし、スティフ安定なシミュレーションアルゴリズムを提案してその収束性を理論的に解析した。
2.非許容解を出力するのはペナルティ法を用いているからであることを明かにし、ラグランジュ関数の鞍点を直接求める新しいアルゴリズムを提案し、この方法を実行するコンパクトなアナログ電子回路を構成した。具体的には、最短経路問題に対し、Bellmanの式を直接解くアナログ解法、線形計画問題に対し、双対定理に基づく解法、組合せ最適化問題についてWTA(Winner‐Take‐All)に基づくアルゴリズムを提案した。
3.本研究で開発した新しい組合せ最適化のアルゴリズムについて、NP困難な問題である最大カット問題に対する解の最悪誤差を理論的に評価した。その結果、本解法は従来の近似解法と性能が同等以上であることが保証された。
4.ホップフィールドネットの性能を上げる一手法であるアニーリング法について、電子回路で実行しやすい新しい方法を提案し、いくつかのNP困難な問題について実際に性能が上がることを確認した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] K.Urahama: "Performance evaluation of Hopfield network for simple examples" Transactions of IEICE. E74. 1471-1475 (1991)
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[Publications] 浦浜 喜一: "ニューラルネットの数値解の収束性" 電子情報通信学会論文誌. J74-A. 1216-1221 (1991)
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[Publications] 浦浜 喜一: "最短経路問題のアナログ解法" 電子情報通信学会論文誌. J74-A. 1680-1681 (1991)
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[Publications] 浦浜 喜一: "WTAに基づく組合せ最適化のニューラルアルゴリズム" 電子情報通信学会論文誌. J75-DII. 965-970 (1992)
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[Publications] 浦浜 喜一: "線形計画問題のアナログ解法" 電子情報通信学会論文誌. J75-DII. 835-836 (1992)
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[Publications] K.Urahama: "Performance of neural algorifhmo for maximum-cut problems" J.Circuits,Syst.,and Computers. 2. 389-395 (1992)
