2013 Fiscal Year Annual Research Report
意思決定ダイナミクスの階層性と不安定性を理解するための基礎理論の構築
Publicly Offered Research
| Project Area | The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems |
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| Project/Area Number |
24120705
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
郡 宏 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 准教授 (80435974)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 同期現象 / ノイズ / 相転移 |
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| Research Abstract |
コミュニケーションによる意思決定の背後には階層的な構造がある．各々の意思決定は神経細胞ネットワークという大自由度ヘテロ系が作り出す．このネットワークには実効的なモジュール構造があり，複数の部分集団の結合系と見なせ，集団の秩序だった振る舞いが脳における情報処理に関与していると期待されている．神経細胞ネットワークがコミュニケーションなどによる外的影響に素早く反応するためには，強い相互作用が必要である．しかし強い相互作用はシステムの安定性に悪影響を与える可能性がある．この問題に取り組むために，本年度は，相互作用する振動子群の同期状態とノイズの関わりを詳しく調べた．その結果，強すぎる相互作用は逆にノイズの効果を強め，同期状態をより崩壊させやすくなることを発見した．これは，非線形でノイズがあるときに起こる新しいタイプの不安定性である．結合強度を大きくすると通常は安定性が増すのだが，ノイズがあると同期状態が逆に壊れやすくなる．このことは次元解析と，同期を特徴付けるポテンシャルバリアの考察から説明ができ，これによって結合強度のしきい値を理論的に求めることができた．特に，ノイズ強度とべき的な関係があることを明らかにした．さらに，この現象が起こるモデルのクラスを特定し，ゆるやかな条件下で起こる一般的な現象であることを突き止めた．素早い応答を得るためには相互作用が強いほうがいいが，これは同時に秩序状態の不安定性も増大させることが明らかになった．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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