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神経回路網理論の非平衡統計力学的基礎研究とその生体神経情報処理機構解明への応用

研究課題

研究課題/領域番号 02640289
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 物理学一般
研究機関東京工業大学

研究代表者

椎野 正寿  東京工業大学, 理学部, 助手 (60134813)

研究分担者 深井 朋樹  東海大学, 工学部, 講師 (40218871)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1991年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1990年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードアナログニューラルネット / ホップフィールドモデル / 記憶容量 / シグナルノイズ解析 / 非対称シナプス結合 / 非平衡相転移 / カオスニューラルネット / スピューリアス状態数 / アナログニュ-ラルネット / ホップフィ-ルドモデル / カオスニュ-ラルネット / 準安定状態数
研究概要

連想記憶モデルとしての神経回路網の性質について,記憶想起が力学系としてのアトラクタによるものであるとするアトラクタニューラルネットの枠組みの中で,神経回路網の統計力学とりわけ相転移の問題を中心に神経回路網の静的,動的挙動について議論した。従来の平衡系統計力学の枠を超えた新しい処方戔なり概念構成などが必要になってくる,生物系神経回路網に一歩近づいたモデルを対象に非平衡統計力学の理論を展開する形で,大自由度力学系としてのニューラルネットの巨視的性質あるいは統計的性質について調べることをおこない,主として以下に述べるような成果を得ることができた。
1.非対称相互作用を持つ確率ニューラルネット(イジングスピンネット)における様々な動的挙動を非平衡相転移として位置づけることができた。
2.イジングスピンネットとアナログネットの間の相互関係をあきらかにして,連想記憶モデルとしての性能比較を記憶容量とスピューリアス状態数の面より行った。
3.アナログネットの記憶容量を一般的に算出するためのセルフコンシステントシグナルノイズ解析(SCSNA)を提案しその有効性を確認した。
4.非単調伝達函数を持つアナログネットの解析にSCSNAを適用することにより,記憶容量増大や完全記憶想起など,従来には見られなかったネットワーク性能上の飛躍的改善の計られることがわかった。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] M.Shiino: "Nonlinear master equation approach to asymmetrical neural networks of the Hopfield-Hemmen type" J.Phys.Soc.Jpn.58. 763-766 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nishimori: "Retrieval of spatio-temporal sequence in asynchronous neural networks" Phys.Rev.A. 41. 3346-3354 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino: "Stochastic analyses of the dynamics of generalired Little-Hopfield-Hemmen type neural networks" J.Stat.Phys.59. 1051-1075 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukai: "Asymmetric neural networks incorporating the Dale hypothesis and noise-driven chaos" Phys.Rev,Lett.64. 1465-1468 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino: "Chaotic dynamics in stochastic neural networks" Int.Conf.Fuzzy Logic & Neural networks Iizuka,Japan. 595-599 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino: "Chaotic image retrieval in Markovian asymmetric neural networks with sign-constrained syraptic couplings" J.Phys.Soc.Jpn.59. 1529-1532 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino: "Replica-symmetric theory of the nonlinear analogue neural networks" J.Phys.A Math.Gen.23. L1009-1017 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukai: "Large suppression of spurious states in neural networks of nonlinear analog neurons" Phys.Rev.A. 42. 7459-7466 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino: "Self-consistent signal-to-noise analysis and its application to analog neural networks with asymmetric connections" J.Phys.A.Math.Gen.25. L375-381 (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukai: "Comparative study of spurious state distribution of analog neural networks and the Boltqmann machine" J.Phys.A Math.Gen.25. 2873-2887 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukai: "Study of self-inhibited analogue neural networks using the self-consistent signal-to-noise analysis" J.Phys.A Math.Gen.25. 4799-4811 (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino: "Self-consistent signal-to-noise analysis of the statistical behavior of analog neural networks and enhancement of the storage copacity" Phys.Rev.E.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 椎野 正寿: "ニューラルネットワークの統計力学とカオス 「ニューラルシステムにおけるカオス」(合原 一幸編著)第6章" 東京電機大学出版, 55 (1993)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino,H.Nishimori,and M.Ono: "Nonlinear master equation approach to asymmetrical neural networks of the Hopfield-Hemmen type" J.Phys.Soc.Jpn. 58. 763-766 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nishimori,T.Nakamura,and M.Shiino: "Retrieval of spatio-temporal sequence in asynchronous neural networks" Phys.Rev,A. 41. 3346-3354 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino: "Stochastic analyses of the dynamics of generalized Little-Hopfield-Hemmen type neural networks" J.Stat.Phys. 59. 1051-1075 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukai and M.Shiino: "Asymmetric neural networks incorporating the Dale hypothesis and noise-driven chaos" Phys.Rev.Lett. 64. 1465-1468 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino and T.Fukai: "Chaotic image retrieval in Markovian asymmetric neural networks with sign-constrained synaptic couplings" J.Phys.Soc.Jpn. 59. 1529-1532 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino and T.Fukai: "Chaotic dynamics in stochastic neural networks" Int.Conf.Fuzzy Logic&Neural networks(Iizuka,Japan). 595-599 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino and T.Fukai: "Replica-symmetric theory of the nonlinear analogue neural networks" J.Phys.A. 23. L1009-1017 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukai and M.Shiino: "Large suppression of spurious states in neural networks of nonlinear analog neurons" Phys.Rev.A. 42. 7459-7466 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino and T.Fukai: "Self-consistent signal-to-noise analysis and its application to analog neural networks with asymmetric connections" J.Phys.A Math. Gen.25. L375-381 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukai and M.Shiino: "Comparative study of spurious state distribution of analog neural networks and the Boltzman machine" J.Phys.A Math. Gen.25. 2873-2887 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fukai and M Shiino: "Study of self-inhibited analogue neural networks using the self-consistent signal-to-noise analysis" J.Phys.A Math. Gen.25. 4799-4811 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shiino and T. Fukai: "Self-consistent signal-to-noise analysis of the statistical behavior of analog neural networks and enhancement of the storage capacity"

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shiino and T. Fukai: "Onset of "super retrieval phase" and enhancement of the storage capacity in neural networks of nonmonotonic neurons"

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiino: "Selfーconsistent signalーtoーnoise analysis and its application to analog neural networks with asymmetric connections" J.Phys.A. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukai: "Comparative study of spurious state distribution of analog neural networks and the Boltgmann machine" J.Phys.A. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukai: "Study of selfーinhibited analog neural networks using the selfーconsistant signalーtoーnoise analysis" J.Phys.A. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiino: "Storage capacity of analog neural networks: Effect of selfーcouplings" Phys.Res.A. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiino: "Chaotic dynamics in oscillator neural networks" Phys.Rev.A. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 椎野 正寿(分担): "ニュ-ラルネットの統計力学とカオスinニュ-ラルシステムにおけるカオス" 東京電機大学出版, (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiino: "Replicaーsymmetric theory of the nonlinear analogue neural networks" J.Phys.A Math.Gen.23. L1009-L1017 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukai: "Large suppression of spurious states in neural networks of nonlinear analog neurons" Phys.Rev.A. 42. 7459-7466 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiino: "Selfーconsistent signalーtoーnoise analysis and its application to analog neural networks with asymmetric connection" Phys.Rev.Lett. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiino: "Chaotic dynamics in stochastic neural networks" Int.Conf.Fuzzy Logic & Neural Networks Iizuka,Japan. 595-599 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukai: "Comparative Studies of Analog Neural Network and Boltzmann Machine" J.Phys.A.Math.Gen.(1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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