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2015 Fiscal Year Annual Research Report

無限次元の情報幾何学を用いた脳活動のモデリング

Research Project

Project/Area Number 24700301
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

三浦 佳二  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (60520096)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
KeywordsInformation Geometry / Applied Topology
Outline of Annual Research Achievements

本年度においては、広く「応用現代幾何学」の方法を脳科学・脳工学へと応用した。高度に抽象的な幾何学を積極的に使ったデータ解析は珍しいものであり、このような野心的な挑戦が新しいイノベーションを生み出すと期待するものである。具体的な成果の1つとしては、前年度に方法論として開発したグラフのHodge-小平分解を応用する事で、ネットワーク中のループの数から、神経回路網の学習則の違いを判別することができた。このことは、トポロジーをただ計算してみるだけではなく、重要な問題を解決するために極めて有効となるケースがある事を示した。また、情報幾何学の応用として、安静状態であっても変動し続ける脳活動において、視覚刺激に対する相対的に小さな応答を、どのように情報処理しているか、という問題を指導学生の卒業研究として進めた。雑誌論文としては未発表であるが、今後一連の研究へと発展することが期待できる。これらに限らず、現代幾何学を用いた解析手法が極めて効果的な応用先がこの1年で数多く見つかったことも収穫であり、今後のこの路線における研究の発展は間違いないものと確信することができた。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Real-Time Computing of Touch Topology via Poincare-Hopf Index2015

    • Author(s)
      Keiji Miura, Kazuki Nakada
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 3 Pages: 2566-2571

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2015.2504387

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rule of neural networks2015

    • Author(s)
      Keiji Miura, Takaaki Aoki
    • Journal Title

      Proc. IFAC CHAOS 2015

      Volume: 48-18 Pages: 175-180

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2015.11.032

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Visualization of topological landscape in shear-flow dynamics of amorphous solids2015

    • Author(s)
      Takeshi Fujita, Koji Ohara, Keiji Miura, Akihiko Hirata, Motoko Kotani, Yasumasa Nishiura, Mingwei Chen
    • Journal Title

      EPL (Europhysics Letters)

      Volume: 110 Pages: 38002

    • DOI

      10.1209/0295-5075/110/38002

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] データの見方を変える脳理論を現代幾何学から探る2015

    • Author(s)
      三浦佳二
    • Organizer
      数理モデリング研究会
    • Place of Presentation
      湖邸滋びわこクラブ (滋賀県大津市)
    • Year and Date
      2015-11-28
  • [Presentation] リズム運動における位相リセット制御の最適化2015

    • Author(s)
      中田一紀, 三浦佳二, 我妻広明
    • Organizer
      第38回日本生体医工学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      広島市立大学 (広島県広島市)
    • Year and Date
      2015-11-28
  • [Presentation] Poincare-Hopf 指数を用いた実時間手書き入力の位相不変量計算2015

    • Author(s)
      三浦佳二, 中田一紀
    • Organizer
      さきがけ・CREST「数学」探索における収穫と今後の熟成について
    • Place of Presentation
      甲州市勝沼ぶどうの丘 (山梨県甲州市)
    • Year and Date
      2015-11-14
  • [Presentation] Hodge-小平分解のスケーリングは神経回路網の学習則を区別する2015

    • Author(s)
      三浦佳二, 青木高明
    • Organizer
      JST CREST-さきがけシンポジウム「22世紀創造のための数学」
    • Place of Presentation
      ステーションコンファレンス東京 (東京都)
    • Year and Date
      2015-09-30
  • [Presentation] A Pulse Current Synchronization Scheme for Spin Torque Nano Oscillators2015

    • Author(s)
      Kazuki Nakada, Keiji Miura, Takashi Kimura
    • Organizer
      SSDM 2015
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター (北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-09-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Poincare-Hopf 指数を用いた実時間手書き入力の位相不変量計算2015

    • Author(s)
      三浦佳二, 中田一紀
    • Organizer
      JST CREST-さきがけシンポジウム「22世紀創造のための数学」
    • Place of Presentation
      富士ソフトアキバプラザ (東京都)
    • Year and Date
      2015-09-28
  • [Presentation] Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rules of neural networks2015

    • Author(s)
      Keiji Miura, Takaaki Aoki
    • Organizer
      ICIAM 2015
    • Place of Presentation
      Beijing (China)
    • Year and Date
      2015-08-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pulse-coupled Synchronization in an Array of Spin Torque Nano Oscillators2015

    • Author(s)
      Kazuki Nakada, Keiji Miura
    • Organizer
      INTERMAG 2015
    • Place of Presentation
      Beijing (China)
    • Year and Date
      2015-05-15
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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