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確率ニューラルネット族の提案:確率モデルをネットワーク展開した新しい概念

研究課題

研究課題/領域番号 15J05844
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関広島大学

研究代表者

早志 英朗  広島大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードニューラルネットワーク / 機械学習 / 生体信号 / 多変量解析 / 生体信号解析 / データマイニング / 人工知能
研究実績の概要

本研究員は,入力信号に関する確率モデルに基づきニューラルネットワークを構築する枠組みの提案と,その枠組みに基づき新たなニューラルネットワークを展開する理論的研究に従事した.さらに,その過程で得られた知識に基づき,生体信号の数理モデルに関する研究や,医用データ解析に関する研究を実施した.研究実績としては,学術論文3編,国内発表7件,受賞1件であった.主な成果は以下のとおりである.
■確率モデルに基づくニューラルネットワークの設計と生体信号識別への応用:ニューラルネットワークの構造を決定する1つのアプローチとして,確率モデルに基づく設計法を提案した.提案法では,入力に関する事前知識を指数分布族の確率密度関数を用いて表現し,これを核とする識別モデルをニューラルネットワークへ展開することで構造を決定する.この研究成果に基づく発表を電気情報通信学会九州支部一般講演会にて行なった.
■信号強度依存ノイズを考慮した筋電信号モデルとリアルタイムパラメータ推定法の提案:本研究では,脳から筋への運動指令に重畳する信号強度依存ノイズの影響が筋電信号の分散分布に重畳するという仮定に基づき,運動指令から筋電信号発生までの数理モデルを構築するとともに,モデルパラメータをリアルタイムに推定する手法を提案した.この研究成果は,IEEE Transactions on Biomedical Engineeringに掲載された.
■多変量解析と機械学習に基づく脳梗塞リスク予測:本研究では,頸動脈ステント留置術後における患者の30種類のリスク因子から多変量解析に基づき特に重要な2種類の因子を特定するとともに,これらの因子から機械学習に基づき術後の脳梗塞のリスクを予測できる可能性を示唆した.本研究成果は,Journal of Neurosurgeryへ採録決定している.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Variance Distribution Model of Surface EMG Signals Based on Inverse Gamma Distribution2017

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Hayashi, Akira Furui, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 2672-2681

    • DOI

      10.1109/tbme.2017.2657121

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ischemic Stroke after Carotid Artery Stenting can be Predicted by Proximal Calcification and Jellyfish Sign2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ichinose, Seiji Hama, Toshio Tsuji, Zu Soh, Hideaki Hayashi, Yoshihiro Kiura, Shigeyuki Sakamoto, Takahito Okazaki, Daizo Ishii, Katsuhiro Shinagawa, and Kaoru Kurisu
    • 雑誌名

      Journal of Neurosurgery

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A motor behavioral evaluation method for children with developmental disorders during music therapy sessions: A pilot study2016

    • 著者名/発表者名
      Zu Soh, Ryo Migita, Kayoko Takahashi, Koji Shimatani, Hideaki Hayashi, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • 雑誌名

      Current Pediatric Research

      巻: 20 ページ: 103-117

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Recurrent Probabilistic Neural Network with Dimensionality Reduction Based on Time-series Discriminant Component Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Hayashi, Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • 雑誌名

      EEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems

      巻: - 号: 12 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/tnnls.2015.2400448

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 未学習クラス推定ニューラルネットの提案と筋電義手制御への応用2015

    • 著者名/発表者名
      島圭介,今儀潤一,早志英朗,芝軒太郎,栗田雄一,辻敏夫
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 33 号: 4 ページ: 275-284

    • DOI

      10.7210/jrsj.33.275

    • NAID

      130005075894

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Head-up tilt試験を利用したパーキンソン病患者の自律神経機能診断支援法の提案2015

    • 著者名/発表者名
      平野博大,伊藤雅史,遠藤卓行,早志英朗,平野陽豊,栗田雄一,佐古田三郎,辻敏夫
    • 雑誌名

      医療機器学

      巻: 85 号: 6 ページ: 569-576

    • DOI

      10.4286/jjmi.85.569

    • NAID

      130005123335

    • ISSN
      1882-4978, 1884-054X
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 動画像解析に基づく乳幼児ハイハイ動作の経時的発達評価2016

    • 著者名/発表者名
      川嶋克明,船曳康子,小川詩乃,尾倉侑也,早志英朗,曽智,栗田雄一,志波泰子,森裕紀,島谷康司,最上晴太,小西行郎,辻敏夫
    • 学会等名
      日本発達神経科学学会第5回学術集会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新生児General Movements評価支援システムの精度検証2016

    • 著者名/発表者名
      木下直樹,川嶋克明,尾倉侑也,早志英朗,曽智,芝軒太郎,森裕紀,島谷康司,栗田雄一,辻敏夫
    • 学会等名
      ,新生児General Movements評価支援システムの精度検証,日本発達神経科学学会第5回学術集会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 動画像解析に基づく乳幼児ハイハイ動作の定量的発達評価2016

    • 著者名/発表者名
      川嶋克明,船曳康子,小川詩乃,尾倉侑也,早志英朗,曽智,栗田雄一,佐藤鮎美,志波泰子,森裕紀,島谷康司,最上晴太,小西行郎,辻敏夫
    • 学会等名
      日本赤ちゃん学会第16回学術集会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Johnson 分布に基づくニューラルネットワークの提案と生体信号識別への応用2016

    • 著者名/発表者名
      早志英朗
    • 学会等名
      IEEE SMC Hiroshima Chapter 主催Special Lecture & Award 記念講演会
    • 発表場所
      広島市立大学サテライトキャンパス
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3Dプリンタを利用した5指駆動型筋電義手の開発とバイオミメティック制御の導入2016

    • 著者名/発表者名
      江藤慎太郎,早志英朗,中村豪,栗田雄一,陳隆明,辻敏夫
    • 学会等名
      第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 信号強度依存ノイズを利用したリアルタイム人工筋電位信号生成法の提案と無線通信への応用2016

    • 著者名/発表者名
      古居彬,江藤慎太郎,早志英朗,木原高栄,小西隆寛,吉田友祐,栗田雄一,辻敏夫
    • 学会等名
      第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 筋電義手トレーニングへの応用を目的とした没入型VR環境下における人間のリーチング運動の解析2016

    • 著者名/発表者名
      橘高允伸,古居彬,江藤慎太郎,中村豪,早志英朗,栗田雄一,陳隆明,辻敏夫
    • 学会等名
      第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 確率モデルに基づくニューラルネットワークの設計と生体信号識別への応用2016

    • 著者名/発表者名
      早志英朗
    • 学会等名
      電子情報通信学会九州支部 一般講演会「最適化および機械学習によるバイオメディカル・インフォマティクス」
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 信号強度依存ノイズに基づく人工筋電位信号生成モデルの提案と動作識別への応用2015

    • 著者名/発表者名
      古居彬,江藤慎太郎,渡橋史典,早志英朗,栗田雄一,辻敏夫
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 乳幼児のハイハイ動作解析に基づく発育評価支援システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      川嶋克明,小川詩乃,佐藤鮎美,尾倉侑也,中島翔太,早志英朗,曽智,栗田雄一,森裕紀,最上晴太,志波泰子,島谷康司,小西行郎,船曳康子,辻敏夫
    • 学会等名
      第48回日本人間工学会中国・四国支部大会
    • 発表場所
      サテライトキャンパスひろしま
    • 年月日
      2015-12-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Non-Gaussian Approach for Biosignal Classification Based on the Johnson SU Translation System2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Hayashi, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • 学会等名
      IEEE 8th International Workshop on Computational Intelligence and Applications
    • 発表場所
      Hiroshima, Japan
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CHLACに基づく新生児General Movementsの動画像識別2015

    • 著者名/発表者名
      中島翔太,森裕紀,早志英朗,曽智,島谷康司,栗田雄一,浅田稔,辻敏夫
    • 学会等名
      日本発達神経科学学会第4回学術集会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス大阪大学会館
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Neural Network Based Infant Monitoring System to Facilitate Diagnosis of Epileptic Seizures2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Ogura, Hideaki Hayashi, Shota Nakashima, Zu Soh, Taro Shibanoki, Koji Shimatani, Akihito Takeuchi, Makoto Nakamura, Akihisa Okumura, Yuichi Kurita, and Toshio Tsuji
    • 学会等名
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Milano, Italy
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バーチャルリアリティを利用した5指駆動型筋電義手のためのトレーニングシステム2015

    • 著者名/発表者名
      江藤慎太郎,渡橋史典,早志英朗,中村豪,芝軒太郎,高木健,栗田雄一,本田雄一郎,陳隆明,辻敏夫
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館「みやこめっせ」
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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