• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

単一光子を用いた意思決定機能構築の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K13387
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

成瀬 誠  国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所, 総括研究員 (20323529)

研究分担者 金 成主  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任准教授 (30455456)
高橋 泰城  北海道大学, 文学研究科, 准教授 (60374170)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード単一光子 / 意思決定 / 光システム
研究成果の概要

意思決定問題は、情報通信技術等の広範な応用の根底にある重要課題である。しかし、動的に変化する不確実な環境での意思決定とは、ベターな選択肢の探索と速やかな決断という難しいトレードオフを孕んだ「多本腕バンディット問題」であり、その解決は容易ではない。本研究の目的は、計算機上のアルゴリズムではなく、光の物理的性質を生かして意思決定機能を開拓することである。本研究では、単一光子の有する粒子と波動の二重性を意思決定機能に応用することを見出し、そのシステム構造を提案し、さらに実験により原理を実証した。さらに、圏論を用いて、単一光子を用いた意思決定システムの構造的理解を深めることに成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 6件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 10件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Institut NEEL(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] NEEL Instutute(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Royal Institute of Technology(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institut NEEL(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Category Theoretic Analysis of Photon-based Decision Making2018

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse S.-J. Kim, M. Aono, M. Berthel, A. Drezet, S. Huant, H. Hori
    • 雑誌名

      International Journal of Information Technology and Decision Making

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A note on the roles of quantum and mechanical models in social biophysics2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Taiki、Kim Song-Ju、Naruse Makoto
    • 雑誌名

      Progress in Biophysics and Molecular Biology

      巻: 130 ページ: 103-105

    • DOI

      10.1016/j.pbiomolbio.2017.06.003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Category Theory Approach to Solution Searching Based on Photoexcitation Transfer Dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Naruse Makoto、Aono Masashi、Kim Song-Ju、Saigo Hayato、Ojima Izumi、Okamura Kazuya、Hori Hirokazu
    • 雑誌名

      Philosophies

      巻: 2 号: 3 ページ: 16-16

    • DOI

      10.3390/philosophies2030016

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A New Kind of Aesthetics - The Mathematical Structure of the Aesthetic2017

    • 著者名/発表者名
      Kubota Akihiro、Hori Hirokazu、Naruse Makoto、Akiba Fuminori
    • 雑誌名

      Philosophies

      巻: 2 号: 3 ページ: 14-14

    • DOI

      10.3390/philosophies2030014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single Photon in Hierarchical Architecture for Physical Decision Making: Photon Intelligence2016

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, M. Berthel, A. Drezet, S. Huant, H. Hori, and S.-J. Kim
    • 雑誌名

      ACS PHOTONICS

      巻: 3 号: 12 ページ: 2505-2514

    • DOI

      10.1021/acsphotonics.6b00742

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Harnessing the Computational Power of Fluids for Optimization of Collective Decision Making2016

    • 著者名/発表者名
      S.-J. Kim, M. Naruse, and M. Aono
    • 雑誌名

      Philosophies

      巻: 1 号: 3 ページ: 245-260

    • DOI

      10.3390/philosophies1030245

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Random walk with chaotically driven bias,2016

    • 著者名/発表者名
      S. -J. Kim, M. Naruse, M. Aono, H. Hori, and T. Akimoto
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 6 号: 1 ページ: 38634-38634

    • DOI

      10.1038/srep38634

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brownian Circuits: Designs2016

    • 著者名/発表者名
      J. Lee, F. Peper, S. D. Cotofana, M. Naruse, M. Ohtsu, T. Kawazoe, Y. Takahashi, T. Shimokawa, L. B. Kish, and T. Kubota
    • 雑誌名

      International Journal of Unconventional Computing

      巻: 12 ページ: 341-362

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Eigenanalysis of morphological diversity in silicon random nanostructures formed via resist collapse2016

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, M. Hoga, Y. Ohyagi, S. Nishio, N. Tate, N. Yoshida, and T. Matsumoto
    • 雑誌名

      Physica A

      巻: 462 ページ: 883-888

    • DOI

      10.1016/j.physa.2016.06.140

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Roadmap on optical security2016

    • 著者名/発表者名
      B. Javidi, M. Narue, et al.
    • 雑誌名

      JOURNAL OF OPTICS

      巻: 18 号: 8 ページ: 083001-083001

    • DOI

      10.1088/2040-8978/18/8/083001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical Addressing of Multi-Colour Photochromic Material Mixture for Volumetric Display2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Hirayama, Atsushi Shiraki, Makoto Naruse, Shinichiro Nakamura, Hirotaka Nakayama, Takashi Kakue, Tomoyoshi Shimobaba, Tomoyoshi Ito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 31543-31543

    • DOI

      10.1038/srep31543

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optical nano artifact metrics using silicon random nanostructures2016

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, N. Yoshida, S. Nishio, M. Hoga, Y. Ohyagi, N. Tate, and M. Naruse
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 6 号: 1 ページ: 32438-32438

    • DOI

      10.1038/srep32438

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nanoscale hierarchical optical interactions for secure information2016

    • 著者名/発表者名
      N. Tate and M. Naruse
    • 雑誌名

      NANOPHOTONICS

      巻: 1 号: 3 ページ: 20160134-20160134

    • DOI

      10.1515/nanoph-2016-0134

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] フォトニックインテリジェンス2016

    • 著者名/発表者名
      成瀬 誠、青野真士、葛西誠也、堀 裕和、S. Huant、金 成主
    • 雑誌名

      応用物理学会フォトニクス分科会会誌「フォトニクスニュース」

      巻: 1 ページ: 51-57

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-photon decision maker2015

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, M. Berthel, A. Drezet, S. Huant, M. Aono, H. Hori, and S.-J. Kim
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 13253-13253

    • DOI

      10.1038/srep13253

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 知的ナノフォトニックアーキテクチャ: 局所環境での光と物質を用いた知的機能構造2015

    • 著者名/発表者名
      成瀬 誠
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 84 ページ: 970-975

    • NAID

      130007718693

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Decision Making by Photonics2017

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, A. Uchida, and S.-J Kim
    • 学会等名
      12th IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference (NMDC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Decision making by photonics: experiment and category theoretic foundation2017

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, M. Berthel, A. Drezet, S. Huant, H. Hori, and S.-J. Kim
    • 学会等名
      Unconventional Computation and Natural Computation 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tug-of-War Bombe: Novel method for harnessing the computational power of physical phenomena2016

    • 著者名/発表者名
      S. -J. Kim, M. Naruse, M. Aono
    • 学会等名
      5th Japan-Korea Joint Workshop on Complex Communication Sciences (JKCCS2016)
    • 発表場所
      釜山、韓国
    • 年月日
      2016-12-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photon Intelligence: Single-Photon Decision Maker and Its Category Theoretic Foundation2016

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse
    • 学会等名
      Digital Holography & Information Photonics 2016 (DHIP2016)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道、札幌市
    • 年月日
      2016-12-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Decision Making by Photonics2016

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse
    • 学会等名
      Workshop on Proto-computation and Proto-life
    • 発表場所
      マサチューセッツ州 ケンブリッジ、米国
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Local circular polarizations in random nanostructures induced by linear polarization via optical near-fields2016

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, T. Tani, T. Inoue, H. Yasuda, H. Hori, and M. Naya
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Near-Field Optics, Nanophotonics, and Related Techniques (NFO-14)
    • 発表場所
      コングレスセンター、静岡県、浜松市
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical response of GeSbTe/GeCuTe multi-layered thin film and its application to pulse skew measurement2016

    • 著者名/発表者名
      R. Akimoto, S. Shindo, Y. Sutou, M. Kuwahara, M. Naruse, and T. Saiki
    • 学会等名
      European Phase Change and Ovonic Symposium (E\PCOS 2016)
    • 発表場所
      ケンブリッジ、英国
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一光子意思決定の理論:幾何学及び圏論による構造分析2016

    • 著者名/発表者名
      成瀬 誠、堀 裕和、青野真士、Serge Huant 、金 成主
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都、目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Natural Intelligence: Single-Photon Decision Maker2016

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, M. Aono, H. Hori, and S.-J. Kim
    • 学会等名
      4th Korea-Japan Joint Workshop on Complex Communication Sciences (KJCCS'16)
    • 発表場所
      野沢温泉スパリーナ(長野県、野沢温泉村)
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Decision Making Based on Optical Excitation Transfer via Near-Field Interactions2015

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, W. Nomura, M. Aono, M. Ohtsu, A. Drezet, S. Huant, and S.-J. Kim
    • 学会等名
      The 10th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics (APNFO 10)
    • 発表場所
      函館市国際水産・海洋総合研究センター(北海道、函館市)
    • 年月日
      2015-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intelligent nanophotonic architecture2015

    • 著者名/発表者名
      M. Naruse, M. Aono, and S.-J. Kim
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Nanophotonics (ICNP)
    • 発表場所
      Changchun, China
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 成瀬 誠 Web site

    • URL

      https://sites.google.com/site/makotonaruseweb/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] makoto naruse

    • URL

      https://sites.google.com/site/makotonaruseweb/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] Natural Intelligence Research Group

    • URL

      https://sites.google.com/site/naturalintelligencejp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi