• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

ジョセフン逆関数遅延ニューラルネットワーク

Research Project

Project/Area Number 19656094
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

中島 康治  Tohoku University, 電気通信研究所, 教授 (60125622)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 茂雄  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10282013)
早川 吉弘  仙台高等専門学校, 准教授 (20250847)
小野美 武  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (70312676)
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsニューラルネットワーク / 超伝導集積回路 / 最適化問題 / 連想記憶 / ジョセフソン接合
Research Abstract

21年度も引き続きジョセフソン接合の基本方程式とニューラルネットワークの結合の式を組み合わせて擬似的な逆関数遅延ニューラルネットワークを構成して、その動作の数値解析を進めた。これまで、少数ユニットの構成で極小値からの脱出と最小値への収束を確認しているが、しかしジョセフソン接合の非線形インダクタンスによるヒステリシスを利用した逆関数遅延ニューラルネットワークに関しては動作の安定性の面で難しいことが判明した。このためジョセフソン接合の基本方程式に代えて結合SQUID系とニューラルネットワークの式を組み合わせて擬似的な逆関数遅延ニューラルネットワークを構成し、その数値解析をさらに行い、パラメーターの依存性を詳細に検討した。これにより、多数ユニットの構成で極小値からの脱出と最小値への収束を検証した。負性抵抗によるヒステリシスと非線形インダクタンスによるヒステリシスの違いについては回路動作の安定性の面で違いがあることが認められ、情報処理への影響について原理的観点からの解明を行った。さらに、結合SQUID系のヒステリシスを用いてネットワークを構成し、NP完全問題として4クイーン問題の最適化問題例について計算を実行した。これによりオリジナルな逆関数遅延ニューラルネットワークの結果との比較を進め、その違いを明確にした。超伝導の回路として最適化問題を扱った最初の例である。この結果に基づいて、異なるヒステリシス間の振る舞いの違いをより明確にし、より情報処理に適した効果を抽出する検討を行った。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (21 results)

  • [Journal Article] Design of the Inverse Function Delayed Neural Network for Solving Combinatorial Optimization Problems2010

    • Author(s)
      早川吉弘, 中島康治
    • Journal Title

      IEEE Trans.Neural Networks 21

      Pages: 224-237

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Implementation of High-Speed Single Flux-Quantum Up/Down Counter for the Neural Computation Using Stochastic Logic2009

    • Author(s)
      T.Onomi, T.Kondo, 中島康治
    • Journal Title

      IEEE Trans.Applied Superconductivity 19

      Pages: 626-629

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 外観検査システムのための高速ハードウェアニューラルネットワークの設計2009

    • Author(s)
      千承佑, 早川吉弘, 中島康治
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌A J92-A

      Pages: 626-629

    • NAID

      110007386155

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parameter Analysis for Removing the Local Minima of Combinatorial Optimization Problems by Using the Inverse Function Delayed Neural Network2009

    • Author(s)
      早川吉弘, 中島康治
    • Journal Title

      Advances in Neuro-Information Processing Part I, LNCS 5506

      Pages: 875-882

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 外観検査システムのための高速ハードウェアニューラルネットワークの設計2009

    • Author(s)
      千承佑、早川吉弘、中島康治
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌A J92-A

      Pages: 37-47

    • NAID

      110007386155

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hardware Neural Network for a Visual Inspection System2008

    • Author(s)
      S. Chun, Y. Hayakawa, and K. Nakajima
    • Journal Title

      IEICE Trans. Fundamentals E91-A

      Pages: 935-942

    • NAID

      10026848399

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recalling Temporal Sequences of Patterns Using Neurons with Hysteretic Property2008

    • Author(s)
      J. Sveholm, Y. Hayakawa, and K. Nakajima
    • Journal Title

      IEICE Trans. Fundamentals E91-A

      Pages: 943-950

    • NAID

      10026848429

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bursting characteristics of a neuron model based on a concept of potential with active areas2008

    • Author(s)
      K. Nakajima and S. Suenaga
    • Journal Title

      Chaos, American Institute of Physics 18

    • NAID

      120002166353

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RF impedance of intrinsic Josephson junction in flux-flow state with a periodic pinning potential2008

    • Author(s)
      Y. Yamada, K. Nakajima, and K. Nakajima
    • Journal Title

      Physica C 468

      Pages: 1295-1297

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-speed single flux-quantum up/down counter for neural computation using stochastic logic2008

    • Author(s)
      Takeshi Onomi, Taizo Kondo, and Koji Nakajima
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series 97

      Pages: 12187-12187

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of a Neural Network Chip for the Burst ID Model with Ability of Burst Firing2007

    • Author(s)
      Shinya Suenaga, Yoshihiro Hayakawa and Koji Nakajima
    • Journal Title

      IEICE Trans. Fundamentals E90-A

      Pages: 715-723

    • NAID

      110007519126

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Avoidance of the Permanent Oscillating State in the Inverse Function Delayed Neural Network2007

    • Author(s)
      Akari Sato, Yoshihiro Hayakawa and Koji Nakajima
    • Journal Title

      IEICE Trans. Fundamentals E90-A

      Pages: 2101-2107

    • NAID

      110007540879

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Low-Tcジョセフソン接合列における集団的スイッチング特性2010

    • Author(s)
      渡辺峰生
    • Organizer
      2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      平塚
    • Year and Date
      2010-03-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 4ビット並列高速フーリエ変換システム2010

    • Author(s)
      桜庭栄
    • Organizer
      電子情報通信学会2010年総合大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-03-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 大規模集積回路のためのSFQ Booth Encoder2010

    • Author(s)
      中本涼介
    • Organizer
      電子情報通信学会2010年総合大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-03-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 高次結合ネットワークによる組み合わせ最適化問題解探査のパラメータ特性2010

    • Author(s)
      曽田尚宏
    • Organizer
      電子情報通信学会2010年総合大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-03-15
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 超伝導ニューラルネットワークとその4-Queen問題への応用2010

    • Author(s)
      前波勇介
    • Organizer
      信学技報
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-03-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 離散時間高次結合逆関数遅延ネットワーク2010

    • Author(s)
      曽田尚宏
    • Organizer
      信学技報
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-03-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] High Throughput Parallel Arithmetic Circuits for Fast Fourier Transform2010

    • Author(s)
      桜庭栄
    • Organizer
      Superconducting SFQ VLSI Workshop SSV 2010
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2010-01-13
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Booth encoder for large scale integration SFQ circuits2010

    • Author(s)
      中本涼介
    • Organizer
      Superconducting SFQ VLSI Workshop SSV 2010
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2010-01-13
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ホップフィールドネットワークと断熱的量子計算2009

    • Author(s)
      佐藤茂雄
    • Organizer
      信学技報
    • Place of Presentation
      屋久島
    • Year and Date
      2009-11-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Solving Combinatorial Optimization Problems with the Quartic Form Energy Function of the Neural Network2009

    • Author(s)
      曽田尚宏
    • Organizer
      The 2nd Student Organizing International Mini-Conference on Information Electronics Systems
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      2009-10-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] The Quartic Form Energy Function for General Combinatorial Optimization Problems2009

    • Author(s)
      曽田尚宏
    • Organizer
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Annlications
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      2009-10-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 逆関数遅延ニューラルネットワークを用いたナンバープレイスの解法2009

    • Author(s)
      早川吉弘
    • Organizer
      日本神経回路学会第19回全国大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2009-09-24
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 非線形自己結合を持つ逆関数遅延ニューラルネットワーク2009

    • Author(s)
      曽田尚宏
    • Organizer
      日本神経回路学会第19回全国大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2009-09-24
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 4-bit Parallel Multiplier for a Fast Fourier Transform2009

    • Author(s)
      桜庭栄
    • Organizer
      The 12th International Superconductive Electronics Conference
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      2009-06-19
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Collective Dynamics of Intrinsic Josephson Junctions2009

    • Author(s)
      佐藤茂雄
    • Organizer
      The 12th International Superconductive Electronics Conference
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      2009-06-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 固有ジョセフソン接合列における集団力学について2009

    • Author(s)
      松下耕司
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2009-04-02
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ジョセフソン逆関数遅延ニューラルネットワーク2008

    • Author(s)
      鶴岡賢二、早川吉弘、中島康治
    • Organizer
      電子情報通信学会2008年総合大会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2008-03-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on the Performance of Neuromorphic Adiabatic Quantum Computation Algorithms2008

    • Author(s)
      Aiko Ono, Shigeo Sato, Mitsunaga Kinjo, and Koji Nakajima
    • Organizer
      2008 International Joint Conference on Neural Networks
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Implementation of high-speed single flux-quantum up/down counter for the neural computation using stochastic logic2008

    • Author(s)
      T. Onomi and K. Nakajima
    • Organizer
      2008 Applied Superconductivity Conference
    • Place of Presentation
      Chicago, U.S.A
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ID model with Higher-Order Connections for Traveling Salesman Problem2008

    • Author(s)
      Takahiro Sota, Yosihiro Haya kawa, and Koji Nakajima
    • Organizer
      2008 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Universal analyses of neuron models based-on a concept of potential with active areas2008

    • Author(s)
      Koji Nakajima
    • Organizer
      2008 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi