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確率ニューラルネット族の提案:確率モデルをネットワーク展開した新しい概念

Research Project

Project/Area Number 15J05844
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Soft computing
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

早志 英朗  広島大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsニューラルネットワーク / 機械学習 / 生体信号 / 多変量解析 / 生体信号解析 / データマイニング / 人工知能
Outline of Annual Research Achievements

本研究員は,入力信号に関する確率モデルに基づきニューラルネットワークを構築する枠組みの提案と,その枠組みに基づき新たなニューラルネットワークを展開する理論的研究に従事した.さらに,その過程で得られた知識に基づき,生体信号の数理モデルに関する研究や,医用データ解析に関する研究を実施した.研究実績としては,学術論文3編,国内発表7件,受賞1件であった.主な成果は以下のとおりである.
■確率モデルに基づくニューラルネットワークの設計と生体信号識別への応用:ニューラルネットワークの構造を決定する1つのアプローチとして,確率モデルに基づく設計法を提案した.提案法では,入力に関する事前知識を指数分布族の確率密度関数を用いて表現し,これを核とする識別モデルをニューラルネットワークへ展開することで構造を決定する.この研究成果に基づく発表を電気情報通信学会九州支部一般講演会にて行なった.
■信号強度依存ノイズを考慮した筋電信号モデルとリアルタイムパラメータ推定法の提案:本研究では,脳から筋への運動指令に重畳する信号強度依存ノイズの影響が筋電信号の分散分布に重畳するという仮定に基づき,運動指令から筋電信号発生までの数理モデルを構築するとともに,モデルパラメータをリアルタイムに推定する手法を提案した.この研究成果は,IEEE Transactions on Biomedical Engineeringに掲載された.
■多変量解析と機械学習に基づく脳梗塞リスク予測:本研究では,頸動脈ステント留置術後における患者の30種類のリスク因子から多変量解析に基づき特に重要な2種類の因子を特定するとともに,これらの因子から機械学習に基づき術後の脳梗塞のリスクを予測できる可能性を示唆した.本研究成果は,Journal of Neurosurgeryへ採録決定している.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] A Variance Distribution Model of Surface EMG Signals Based on Inverse Gamma Distribution2017

    • Author(s)
      Hideaki Hayashi, Akira Furui, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      Volume: 印刷中 Issue: 11 Pages: 2672-2681

    • DOI

      10.1109/tbme.2017.2657121

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ischemic Stroke after Carotid Artery Stenting can be Predicted by Proximal Calcification and Jellyfish Sign2017

    • Author(s)
      Nobuhiko Ichinose, Seiji Hama, Toshio Tsuji, Zu Soh, Hideaki Hayashi, Yoshihiro Kiura, Shigeyuki Sakamoto, Takahito Okazaki, Daizo Ishii, Katsuhiro Shinagawa, and Kaoru Kurisu
    • Journal Title

      Journal of Neurosurgery

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A motor behavioral evaluation method for children with developmental disorders during music therapy sessions: A pilot study2016

    • Author(s)
      Zu Soh, Ryo Migita, Kayoko Takahashi, Koji Shimatani, Hideaki Hayashi, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • Journal Title

      Current Pediatric Research

      Volume: 20 Pages: 103-117

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Recurrent Probabilistic Neural Network with Dimensionality Reduction Based on Time-series Discriminant Component Analysis2015

    • Author(s)
      Hideaki Hayashi, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • Journal Title

      EEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems

      Volume: - Issue: 12 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1109/tnnls.2015.2400448

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Probabilistic Neural Network with Anomaly Detection and Related Application to an EMG-controlled Prosthetic Hand2015

    • Author(s)
      島圭介,今儀潤一,早志英朗,芝軒太郎,栗田雄一,辻敏夫
    • Journal Title

      Journal of the Robotics Society of Japan

      Volume: 33 Issue: 4 Pages: 275-284

    • DOI

      10.7210/jrsj.33.275

    • NAID

      130005075894

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A diagnostic support method for evaluating autonomic nervous function of patients with Parkinson's disease using a head-up tilt test2015

    • Author(s)
      平野博大,伊藤雅史,遠藤卓行,早志英朗,平野陽豊,栗田雄一,佐古田三郎,辻敏夫
    • Journal Title

      Iryou kikigaku (The Japanese journal of medical instrumentation)

      Volume: 85 Issue: 6 Pages: 569-576

    • DOI

      10.4286/jjmi.85.569

    • NAID

      130005123335

    • ISSN
      1882-4978, 1884-054X
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 動画像解析に基づく乳幼児ハイハイ動作の経時的発達評価2016

    • Author(s)
      川嶋克明,船曳康子,小川詩乃,尾倉侑也,早志英朗,曽智,栗田雄一,志波泰子,森裕紀,島谷康司,最上晴太,小西行郎,辻敏夫
    • Organizer
      日本発達神経科学学会第5回学術集会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2016-11-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 新生児General Movements評価支援システムの精度検証2016

    • Author(s)
      木下直樹,川嶋克明,尾倉侑也,早志英朗,曽智,芝軒太郎,森裕紀,島谷康司,栗田雄一,辻敏夫
    • Organizer
      ,新生児General Movements評価支援システムの精度検証,日本発達神経科学学会第5回学術集会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2016-11-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 動画像解析に基づく乳幼児ハイハイ動作の定量的発達評価2016

    • Author(s)
      川嶋克明,船曳康子,小川詩乃,尾倉侑也,早志英朗,曽智,栗田雄一,佐藤鮎美,志波泰子,森裕紀,島谷康司,最上晴太,小西行郎,辻敏夫
    • Organizer
      日本赤ちゃん学会第16回学術集会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-05-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Johnson 分布に基づくニューラルネットワークの提案と生体信号識別への応用2016

    • Author(s)
      早志英朗
    • Organizer
      IEEE SMC Hiroshima Chapter 主催Special Lecture & Award 記念講演会
    • Place of Presentation
      広島市立大学サテライトキャンパス
    • Year and Date
      2016-03-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 3Dプリンタを利用した5指駆動型筋電義手の開発とバイオミメティック制御の導入2016

    • Author(s)
      江藤慎太郎,早志英朗,中村豪,栗田雄一,陳隆明,辻敏夫
    • Organizer
      第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 信号強度依存ノイズを利用したリアルタイム人工筋電位信号生成法の提案と無線通信への応用2016

    • Author(s)
      古居彬,江藤慎太郎,早志英朗,木原高栄,小西隆寛,吉田友祐,栗田雄一,辻敏夫
    • Organizer
      第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋電義手トレーニングへの応用を目的とした没入型VR環境下における人間のリーチング運動の解析2016

    • Author(s)
      橘高允伸,古居彬,江藤慎太郎,中村豪,早志英朗,栗田雄一,陳隆明,辻敏夫
    • Organizer
      第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 確率モデルに基づくニューラルネットワークの設計と生体信号識別への応用2016

    • Author(s)
      早志英朗
    • Organizer
      電子情報通信学会九州支部 一般講演会「最適化および機械学習によるバイオメディカル・インフォマティクス」
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 信号強度依存ノイズに基づく人工筋電位信号生成モデルの提案と動作識別への応用2015

    • Author(s)
      古居彬,江藤慎太郎,渡橋史典,早志英朗,栗田雄一,辻敏夫
    • Organizer
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-12-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 乳幼児のハイハイ動作解析に基づく発育評価支援システムの開発2015

    • Author(s)
      川嶋克明,小川詩乃,佐藤鮎美,尾倉侑也,中島翔太,早志英朗,曽智,栗田雄一,森裕紀,最上晴太,志波泰子,島谷康司,小西行郎,船曳康子,辻敏夫
    • Organizer
      第48回日本人間工学会中国・四国支部大会
    • Place of Presentation
      サテライトキャンパスひろしま
    • Year and Date
      2015-12-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] A Non-Gaussian Approach for Biosignal Classification Based on the Johnson SU Translation System2015

    • Author(s)
      Hideaki Hayashi, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • Organizer
      IEEE 8th International Workshop on Computational Intelligence and Applications
    • Place of Presentation
      Hiroshima, Japan
    • Year and Date
      2015-11-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CHLACに基づく新生児General Movementsの動画像識別2015

    • Author(s)
      中島翔太,森裕紀,早志英朗,曽智,島谷康司,栗田雄一,浅田稔,辻敏夫
    • Organizer
      日本発達神経科学学会第4回学術集会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス大阪大学会館
    • Year and Date
      2015-09-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] A Neural Network Based Infant Monitoring System to Facilitate Diagnosis of Epileptic Seizures2015

    • Author(s)
      Yuya Ogura, Hideaki Hayashi, Shota Nakashima, Zu Soh, Taro Shibanoki, Koji Shimatani, Akihito Takeuchi, Makoto Nakamura, Akihisa Okumura, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • Organizer
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • Place of Presentation
      Milano, Italy
    • Year and Date
      2015-08-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バーチャルリアリティを利用した5指駆動型筋電義手のためのトレーニングシステム2015

    • Author(s)
      江藤慎太郎,渡橋史典,早志英朗,中村豪,芝軒太郎,高木健,栗田雄一,本田雄一郎,陳隆明,辻敏夫
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • Place of Presentation
      京都市勧業館「みやこめっせ」
    • Year and Date
      2015-05-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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