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量子コンピュータの並列分散処理構造をモデルとするヒトの視覚認識の数理的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10780219
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 知能情報学
研究機関千葉大学

研究代表者

須鎗 弘樹  千葉大学, 工学部, 講師 (70246685)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード量子コンピュータ / ニューラルネットワーク / 並列分散処理 / 数理モデル / 視覚認識 / 錯視図形 / 図と地の認識 / 図形の分節 / 数理構造 / 非可換性
研究概要

前年度の研究に引き続き,ショアのアルゴリズムを動かすことができるシュミレータをより一般的な量子アルゴリズムでも動作するように,シュミレータの機能を拡張した.その上で,実際に,前年度の巡回セールスマン問題(TSP)の量子アルゴリズムを実行した.その結果,都市数が大きくなるに従って,観測の回数が非常に多くなり,実際の応用には,目的関数に適当な変換を施すなど,観測の回数が少なくてすむ方法を考案する必要があることがわかった.
前年度の研究成果と上の研究成果からわかるように,量子コンピュータの数理構造をヒトの視覚認識構造の解明に直接用いるには計算量の大幅な減少と入力データの適切な符号化が必要になってくる.そこで,量子コンピュータと同じ並列分散処理構造をもつ数理モデルにパーセプトロン(ニューラルネットワークの一つ)を用いて,パーセプトロンの数理構造と認識可能な入力情報の関係について調べた.その結果,入力情報間の距離dと単純パーセプトロンを構成する素子数nとの比が,単純パーセプトロンの学習できるパターン数に限界を与えることを理論的に導くことができた.さらに,これらの結果は,従来の統計力学におけるレプリカ法の結果とほぼ一致しており,かつ,レプリカ法よりも具体的な応用が可能な結果を得ることができた.つまり,レプリカ法とは異なり,視覚による個々の認識には,適当な符号構造があることが示唆できた.この結果は,情報理論的な見地から見ても,従来のレプリカ法では得られなかった多くの知見と応用を与えることができる.

報告書

(2件)
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] H.Suyari and I.Matsuba: "New approach to the storage capacity of neural networks using the minimum distance between input patterns"the Proceedings of IJCNN'99. 62-62 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suyari and I.Matsuba: "New information theoretical approach to the storage capacity of neural networks with binary weights"the Proceedings of ICANN'99. 470. 431-436 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suyari and I.Matsuba: "Information theoretical approach to the storage capacity of neural networks with binary weights"Physical Review E. 60. 4576-4579 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 河野倫明,須鎗弘樹,松葉育雄: "2値の重みをもつパーセプトロンのVC容量と符号の限界式の関係について"電子情報通信学会論文誌. J82-A. 1741-1744 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inoue,M.Ohya and H.Suyari: "Characterization of Quantum Teleporation Processes by Nonlinear Quantum Channel and Quantum Mutual Entropy" Physica D. 120. 117-124 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suyari and Y.Uesaka: "On a Quantum Computation for Solving TSP within Polynomial Time" Proceedings 1998 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications. 3. 1065-1068 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 古市茂,須鎗弘樹,大島邦夫,大矢雅則: "量子力学的チャネルを用いたJaynes-Cummingsモデルの記述と情報量による解析" 電子情報通信学会論文誌. J81-A. 1652-1660 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 須鎗弘樹,上坂吉則: "組合せ最適化問題の目的関数を計算する量子回路の一構成法" 電子情報通信学会論文誌. J81-A. 1722-1727 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suyari and I.Matsuba: "New approach to the storage capacity of neural networks using the minimum distance between input patterns" to appear in the proceeding of IJCNN'99. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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