生体形状認識のための学習機能を有する有限要素神経回路網と知能撮像デバイスの研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04660269
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 村瀬 治比古 大阪府立大学, 農学部, 助教授 (20137243)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西浦 芳史 大阪府立大学, 農学部・農業工学科, 助手 (80221472) ; 瀧川 博 大阪府立大学, 農学部・農業工学科, 助手 (30081566) ; 穂波 信雄 大阪府立大学, 農学部・農業工学科, 教授 (50081493)
• Keywords: 有限要素神経回路網 / パターン認識 / 機能性素子 / ニューラルネット / 撮像デバイス

Research Abstract

バイオセンサーなど外部情報をセンサー自体がある程度の情報処理をして次段へ出力する機能性素子の開発が様々な分野で試みられている。1991年6月の第7回ファジィシステムシンポジウム(名古屋)において初めて物理空間型ニューラルネットワークの概念が紹介され、機能性素子の開発に貢献し得る概念であることが明らかにされた。本研究は、この最新のAI技術として位置づけられる物理空間型ニューラルネットワークと撮像ディバイスを組合せ、植物体などを認識する機能を備えた機能性撮像ディバイスの基礎研究を行うことを目的とする。
本年度はまず信頼性の高いNDPフォートランを用いて物理空間型ニューラルネットワークの基本アルゴリズムを開発した。特に、従来のバイナリ入力対応のアルゴリズムからアナログ入力に対応するアルゴリズムを加えることと支配方程式を従来のポアソン方程式に加え拡散、振動など時間依存型方程式の導入も試みた。また、有限要素法を用いることによる線形性の回避策として、従来の多層型ニューラルネットワークとの組合せを行うことにより非線形な入出力も扱える有限要素神経回路網を開発した。さらに、トランスピュータ上でCコンパイラを用いて物理空間型ニューラルネットワーク、フレームメモリーアクセスなどのソフトウェウシステムをパソコンベースでニューロ計算機としてチューニングした。この研究によりソフトウェア上の画像認識実験を実行することができ機能性デバイス開発の基礎データを得ることができた。また、外部センサーとして個体撮像素子あるいはPSDアレイの利用で画像データのセンシングシステムをニーロ計算機に接続することでシステム全体として機能性撮像ディバイスとして動作させた。或は、特定の画像認識タスクには総てをアナログ演算回路のみで対応可能であり機能性素子としての基礎研究と位置づけた試みも行った。

Research Products

• [Publications] Haruhiko Murase: "Pattern recognition by finite element neural networks" ファイトテクノロジーの研究、農業機械学会. 第2集. 99-102 (1992)
• [Publications] 村瀬 治比古: "遺伝的アルゴリズムおよびカルマンフィルタを用た有限要素神経回路網の学習" 電子情報通信学会論文誌. (1993)