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微差分型ニューラルネットによるカオス・分岐現象の工学的応用/音声・運動制御・予測

研究課題

研究課題/領域番号 05836004
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 非線形科学
研究機関筑波大学

研究代表者

徳永 隆治  筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (30212070)

研究分担者 平井 有三  筑波大学, 電子・情報工学系, 教授 (80114122)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1994年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1993年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードカオス / 分岐 / 学習 / 予測 / 非線形 / ニューラルネット / 分岐図 / 係数族
研究概要

平成5〜6年の研究を通じて,以下の3つの段階で成果をあげることができた.
1)定常的発振現象である母音音声波形の不規則性に関して従来多くの検討がなされているが,本研究では決定論的非線形予測子の構成を通じてこれと決定論的カオスとの関連を調査した.具体的には,日本語母音音声「あ」に対して微差分方程式系の学習を行い,獲得された安定解が幾何構造および周波数特性において真の音声と良く一致することを提示した.これにより,母音音声に関する決定論的カオスの関連性,音声信号処理に対する決定論的手法の適用可能性が示唆できたと考える.本研究は,IJCNNおよびTOYOTA Conferenceの国際シンポジュームにおいて発表されている.
2)微差分方程式系を用いた決定論的非線形短期予測手法の研究を通じて,「未知力学系が小自由度なカオス的力学系である場合,そのコントロールパラメータ(分岐係数)および関数形が未知であってもであっても,幾つかの信号のみから定性的に等価な係数族を求めることが可能である」という新しい逆問題(分岐図再構成問題)とその解法を提案した.初期の実験では2自由度差分力学系の2および3係数族に対する係数族同定可能性を検証した.本研究は,Fuzzy Logic and Neural Networksなどの国際シンポジューム,Physica Dなどの雑誌に発表されている.
3)カオス的センサーに対する認識系構築に適応するため分岐図再構成問題を連続力学系へと拡張した.特に,実データにおける観測ノイズが提案手法にいかなる影響を与えるかを調査し,提案手法がノイズに対してロバストであることを提示した.現在,この実験結果に関して発表を準備中である.

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] R. Tokunaga, T. Matsumoto and Y. Abe: "Observing A Codimension-Two Heteroclinic Bifurcation" Chaos/an interdisciplinary jurnal of nonlinear Science. 3. 63-72 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I, Tokuda, Y. Hirai and R. Tokunaga: "Back Propagation Learning of an Infinite-Dimensional Dynamical System" Proc. of IJCNN. 3. 2271-2275 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kajiwara, I. Tokuda, R. Tokunaga and T. Matsumoto: "Reconstructing Bifurcation Diagrans Only from Time-Waveforms" Proc. of The 3rd Int. Conf. on Fuzzy Logic and N. N.1. 515-517 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Tokuda, R. Tokunaga and K. Aihara: "Laryngeal Vibrations:Towards understanding carises of inegeilarities in speach signals of vauel sounds" In “Towards the Harnessing of Chaos", Ed. by M. Yamaguchi, Elsevier. 1. 413-418 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Tokunaga: "Controlling and Predicting Chaotic Dynanics" Proc. of IEEE symposium on Emerging Technologres and Factory Automation. 1. 220-224 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Tokunaga, S. Kajiwara and T. Matsumoto: "Reconstructing Bifurcation Diagrans only from Time-Waveforms" Physica D. 79. 348-360 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Matsumoto, M. Komuro, H. Kokubu and R. Tokunaga: "Bifurcations" Springer-Verlag, 468 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 合原一幸 徳永隆治(編著): "カオス応用戦略" オーム社, 182 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Tokuda, Y.Hirai and R.Tokunaga: "Back Propagation Learning of an Infinite-Dimensonal Dynamical System" Proc.of IJCNN. Vol.3/3. 2271-2275 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Tokuda, R.Tokunaga and K.Aihara, Laryngeal vibrations: "Towards understanding causes of irregularities in speech signals of vowel sounds" Towards the Harnessing of Chaos, Ed.by M.Yamaguchi, Elsevier. 413-418 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kajiwara, I.Tokuda, R.Tokunaga and T.Matsumoto: "Reconstructing Bifurcation Diagrams Only From Time-Waveforms" Proc.of The 3nd Int.Conf.on Fuzzy Logic and N.N. (invited paper). 515-517 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Tokunaga, S.Kajiwara and T.Matsumoto: "Reconstracting Bifurcation Diagrams only from Time-Waveforms" Pysica D. 79. 348-360 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Tokunaga: "Controlling and Predicting Chaotic Dynamics" Proc.of IEEE Symposium on Emerging Technologies and Factory Automation. 220-224 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S,Kajiwara.I,Tokuda.R,Tokunaga and T,Hakumoto: "Recons tructing Bifurcation Diagrams only from Tirre-Wauefam" Proc.of The 3rd Int.Conf,on Fuzzy Logic and N.N. 1. 515-517 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I,Tokuda.R,Tokunaga.and K,Aihara: "Laryngeal Vibrations:Towards understanding causes of irregu lenties in speech Signals of vowel sounds" In "Towards the Harnessing of Chaos",Ed.by M,Yamaguchi,Elsevier. 1. 413-418 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R,Touknaga: "Controlling and Predicting Chaotic Dynanics" Proc.of IEEE syimposium of Emerging Technologies and Factory Automation. 1. 220-224 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R,Tokunaga.S,Kajiwara.and T,Matsumoto: "Reconstructing Bifurcation Diagrams only from tirre-Wave fomas" Physica D. 79. 348-360 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 梶原志保子,徳永隆治,松本隆: "時系列データからの分岐図再構成" 電子情報通信学会論文誌A. J77-A. 408-419 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 合原一幸,徳永隆治(編者): "カオス応用戦略" オーム社, 182 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 徳永隆治(共著): "応用カオス" サイエンス社, 385 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tokuda,Y.Hirai,and R.Tokunaga: "Back Propagation Learning of an Infinite-Dimensional System" Proc.of IJCNN. 313. 2271-2275 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] R.Tokunaga,S.Kajiwara,and T.Matsumoto: "Reconstructing Bifurcation Diagrams only from Time-Waveforms" Pysica D(accepted). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 梶原志保子 徳永隆治 松本隆: "時系列データからの分岐図再構成" 電子情報通信学会論文誌A(accepted). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kajiwara,I.Tokuda,R.Tokunaga,and T.Matsumoto: "Reconstructing Bifurcation Diagrams only from Time-Waveforms" Proc.of The third Int.Conf.on Fuzzy Logic and Neural Networks.(1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 徳永隆治: "フラクタル" ジャストシステム, 136 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 合原一幸・徳永隆治: "カオス応用戦略" オーム社, 182 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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