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構造刈り込み学習による淘汰結合と抽象化内部モデルの自律形成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15500139
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関九州工業大学

研究代表者

安井 湘三  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (50132741)

研究分担者 古川 徹生  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 助教授 (50219101)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード刈り込み / アナロジー / ICA / 内部モデル / 結合 / 統合 / 一般化能力 / 抽象化 / 独立成分分析 / オートエンコーダ / SOM
研究概要

ニューラルネット(NN)工学で周知の「刈り込み」による淘汰原理は、自然脳の機能究明のためにも、結合・統合や内部モデル生成との関係で重視する必要がある。この具体化が本研究全体に共通する目的である。安井のCSDFと呼ぶアルゴリズムを軸に、以下に取り組んだ。
(1)アナロジー学習・類推用ニューラルネットワーク
アナロジーによる理解や発想は、分析や論理を伴わず瞬時的であることが多く、脳機能の何かを反映している。NNによる従来の試みはAI的に硬直した処理形態を残し、「組み合せ爆発」の問題をかかえながら中途半端に終わっている。我々は本格的なアナロジー学習NNを開発した。この鍵となるのは、「CSDF刈り込み」で、これにより抽象化内部モデルが自律形成され、それはアナロジー記憶として新規データに対しての選択的アトラクターとして柔軟に働く。本テーマは、複数アナロジーや無関係データを含むDBを対象にした発展研究であり、抽象化モデルや記憶アクセス・照合を包含した結合・統合の脳モデルの例として一定の成功を収めたと考える。
(2)独立成分分析(ICA)用オートエンコーダ・ニューラルネット
我々のICA方式は、砂時計型NNにCSDF刈り込み機構を施したもので、他法とは異質の非情報理論的、非恣意的なアプローチである。刈り込みに生き残った非線形隠れ素子で源信号が自動再生される。外界における信号の混合状況は内部モデルとしてデコーダ部に自律生成される。次の観点より本方式の発展的応用を概ね成功裏に行った。◆ロバスト性/適応性(センサ突然故障、源信号突然増加)◆時変混合◆コンボリューション混合。
(3)SOMにおける「刈り込み」の試み
SOMを一般化した「mnSOM」というものを我々は最近提案したが、そこでの競合学習にCSDF刈り込みを用いることを考えた。この部分の実績は未だ出ていない。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (38件) 図書 (1件) 文献書誌 (15件)

  • [雑誌論文] 関数空間型SOM2005

    • 著者名/発表者名
      徳永 憲洋
    • 雑誌名

      日本神経回路学会誌 12-1

      ページ: 39-51

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モジュラーネットワークSOMによる音階のマッピング2005

    • 著者名/発表者名
      森山 健一郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 MBE2004-76

      ページ: 33-36

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モジュラーネットワーク型SOMによる3次元物体集合の自己組織化マップ2005

    • 著者名/発表者名
      森下 健司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.104, No.760

      ページ: 99-104

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 恒等写像ニューラルネットワークによるBlind Source Deconvolution2005

    • 著者名/発表者名
      中部 崇
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.104, No.760

      ページ: 93-98

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modular network SOM (mnSOM) : From vector space to function space2005

    • 著者名/発表者名
      T.Furukawa
    • 雑誌名

      International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN2005) (in press)

    • NAID

      120006664848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modular network SOM (mnSOM) : From vector space to function space.2005

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, T., Tokunaga, K., Morishita, K, Yasui, S.
    • 雑誌名

      Proc.of International Joint Conference on Neural Networks(IJCNN2005) (in press)

    • NAID

      120006664848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 構造刈り込み付きニューラルネットワークによるアナロジー学習2004

    • 著者名/発表者名
      金子 宗司
    • 雑誌名

      日本神経回路学会第14回全国大会講演論文集

      ページ: 176-177

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モジュラー型自己組織化マップ(mnSOM)によるBVP神経モデルの分岐構造マッピング2004

    • 著者名/発表者名
      金子 宗司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 NC2004-88

      ページ: 29-34

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generalized self-organizing maps (mnSOM)for dealing with dynamical systems2004

    • 著者名/発表者名
      T.Furukawa
    • 雑誌名

      Proc.of 2004 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2004)

      ページ: 231-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pruning, selective binding and emergence of internal models : Applications to ICA and analogical reasoning2004

    • 著者名/発表者名
      S.Yasui
    • 雑誌名

      Soft Computing for Information Processing and Analysis (Eds.M.Nikravesh, L.A.Zadech (Springer) )

      ページ: 407-426

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モジュラーネットワーク型SOM:動的システム群の自己組織化マップ2004

    • 著者名/発表者名
      肝付 謙二
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 NC2003-141

      ページ: 35-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 関数空間SOMによる動的システムの自己組織化マップ2004

    • 著者名/発表者名
      徳永 憲洋
    • 雑誌名

      日本神経回路学会第14回全国大会講演論文集

      ページ: 84-85

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3層砂時計型ネットワークによる入力欠損の補完2004

    • 著者名/発表者名
      田口 真也
    • 雑誌名

      日本神経回路学会第14回全国大会講演論文集

      ページ: 138-139

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pruning, selective binding and emergence of internal models : Applications to ICA and analogical reasoning.2004

    • 著者名/発表者名
      Yasui, S.
    • 雑誌名

      Soft Computing for Information Processing and Analysis (Studies in Fussiness and Soft Computing)(Eds.M.Nikravesh, L.A.Zadeh, J.Kacprzyk)(Springer)

      ページ: 407-426

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generalized self-organizing maps (mnSOM) for dealing with dynamical systems.2004

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, T., Tokunaga, K., Kaneko, S., Kimotsuki, K., Yasui, S.
    • 雑誌名

      Proc.of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications(NOLTA2004)

      ページ: 231-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モジュラーネットワーク型SOM:動的システム群の自己組織化マップ2004

    • 著者名/発表者名
      肝付 謙二
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      ページ: 35-50

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] モジュラーネツトワーク型SOMによる3次元物体集合の自己組織化マップ2004

    • 著者名/発表者名
      森下 健司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 NC2004-88

      ページ: 35-40

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] モジュラー型自己組織マップ(mnSOM)によるBVP神経モデルの分岐構造マッピング2004

    • 著者名/発表者名
      金子 宗司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 NC2004-88

      ページ: 29-34

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Generalized self-organizing maps (mnSOM) for dealing with dynamical systems2004

    • 著者名/発表者名
      T.Furukawa
    • 雑誌名

      Proc.of 2004 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2004)

      ページ: 231-234

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Pruning, selective binding and emergence of internal models : Applications to ICA and analogical reasoning2004

    • 著者名/発表者名
      S.Yasui
    • 雑誌名

      Soft Computing for Information Processing and Analysis (Eds.M.Nikravesh, L.A.Zadeh)(Springer)

      ページ: 244-252

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] SOM型モジュラーネットワーク:モデル群関係の自己組織化2003

    • 著者名/発表者名
      徳永 憲洋
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 102・628

      ページ: 79-83

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 競合モジュラーネットによる気象データ分類とモデル推定2003

    • 著者名/発表者名
      斎藤 光俊
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 102・628

      ページ: 85-89

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モジュラーネットによるモデル群の自己組織化マップ2003

    • 著者名/発表者名
      徳永 憲洋
    • 雑誌名

      自己組織化マップ研究会2003講演論文集

      ページ: 37-42

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モジュラーネット型SOM:関数空間におけるシステム群の自己組織化マップ2003

    • 著者名/発表者名
      徳永 憲洋
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 NC2003-17

      ページ: 31-36

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modular network SOM : Extension of SOM to the realm of function space2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tokunaga
    • 雑誌名

      Proc.of Workshop on Soft-Organizing Maps (WSOM' 03)

      ページ: 173-178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Connectionist's learning / reasoning by analogy : Pruning is key to selective binding, integration, and internal abstraction models2003

    • 著者名/発表者名
      S.Kaneko
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics

      ページ: 18-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ベクトル空間でなく関数空間における自己組織化マップ2003

    • 著者名/発表者名
      徳永 憲洋
    • 雑誌名

      日本神経回路学会第13回全国大会講演論文集

      ページ: 124-125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 競合型モジュラーネットによる国土気象の分類とモデル推定2003

    • 著者名/発表者名
      斎藤 光俊
    • 雑誌名

      日本神経回路学会第13回全国大会講演論文集

      ページ: 148-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 構造刈り込み付き恒等写像ネットを用いた独立信号分離抽出2003

    • 著者名/発表者名
      中村 洋
    • 雑誌名

      日本神経回路学会第13回全国大会講演論文集

      ページ: 160-161

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 非線形歪み誤差の最小化によるBSS2003

    • 著者名/発表者名
      湊原 哲也
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 NLP2003-122

      ページ: 63-68

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Blind source separation by sensor-signal identity mapping with hidden-unit pruning2003

    • 著者名/発表者名
      T.Minatohara
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics

      ページ: 20-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-organizing map in function space rather than vector space2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tokunaga
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics

      ページ: 22-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Principle of redundancy reduction (PRR) in Neural Networks : Selective binding / pruning and genesis of internal models2003

    • 著者名/発表者名
      S.Yasui
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics

      ページ: 28-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Principle of redundancy reduction(PRR) in Neural Networks : Selective binding/pruning and genesis of internal models.2003

    • 著者名/発表者名
      Yasui, S.
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics

      ページ: 28-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Connectionist's learning/reasoning by analogy-Pruning is key to selective binding, integration, and internal abstraction models.2003

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, S., Yasui, S.
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics

      ページ: 18-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Blind source separation by sensor-signal identity mapping with hidden-unit pruning.2003

    • 著者名/発表者名
      Minatohara, T., Nakamura, Y., Nakabe, T., Yasui, S.
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics

      ページ: 20-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-organizing map in function space rather than vector space.2003

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, K., Furukawa, T., Yasui, S.
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics

      ページ: 22-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modular network SOM : Extension of SOM to the realm of function space.2003

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, K., Furukawa, T., Yasui, S.
    • 雑誌名

      Proc.of Workshop on Soft-Organizing Maps(WSOM'03)

      ページ: 173-178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] 感覚情報処理(日本エム・イー学会編/ME教科書シリーズC-2)2004

    • 著者名/発表者名
      安井 湘三
    • 総ページ数
      132
    • 出版者
      コロナ社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 徳永憲洋: "SOM型モジュラーネットワーク:モデル群関係の自己組織化"電子情報通信学会技術研究報告. 102,628. 79-83 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤光俊: "競合モジュラーネットによる気象データ分類とモデル推定"電子情報通信学会技術研究報告. 102,628. 85-89 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 徳永憲洋: "モジュラーネットによるモデル群の自己組織化マップ"自己組織化マップ研究会2003講演論文集. 37-42 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 徳永憲洋: "モジュラー型SOM:関数空間におけるシステム群の自己組織化マップ"電子情報通信学会技術研究報告. NC2003-17. 31-36 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yasui: "Principle of redundancy reduction (PRR) in Neural Networks : Selective binding/pruning and genesis of internal model"Proc.of 3rd Postech-Kyutech Joint Workshop on Neuroinformatics. 28 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kaneko: "Connectionist's learning/reasoning by analogy : pruning is key to selective binding integration, and internal abstraction model"Proc.of 3rd Postech-Kyutech Joint Workshop on Neuroinformatics. 18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Minatohara: "Blind source separation by sensor-signal identity mapping with hidden-unit pruning"Proc.of 3rd Postech-Kyutech Joint Workshop on Neuroinformatics. 20 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tokunaga: "Self-organizing map in function space rather than vector space"Proc.of 3rd Postech-Kyutech Joint Workshop on Neuroinformatics. 22 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tokunaga: "Modular network SOM : Extension of SOM to the realin of function space"Proc.of Workshop on Soft-Organizing Maps. 173-178 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 徳永憲洋: "ベクトル空間でなく関数空間における自己組織化マップ"日本神経回路学会第13回全国大会講演論文集. 124-125 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤光俊: "競合型モジュラーネットによる国土気象の分類とモデル推定"日本神経回路学会第13回全国大会講演論文集. 148-149 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 洋: "構造刈り込み付き恒等写像ネットを用いた独立信号分離抽出"日本神経回路学会第13回全国大会講演論文集. 160-161 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 湊原哲也: "非線形歪み誤差の最小化によるBSS"電子情報通信学会TECHNICAL REPORT OF IEICE. NLP2003-122. 63-68 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 肝付謙二: "モジュラーネットワーク型SOM:動的システム群の自己組織化マップ"電子情報通信学会TECHNICAL REPORT OF IEICE. 35-40 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yasui: "Pruning, selective binding and emergence of internal models : Applications to ICA and analogical reasoning"In : Soft computing for Information Processing and Analysis Enhancing the Power of the Information Technology. (in press). (2004)

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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