• 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

超複素数値化した深層学習の構築とその画像解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K00248
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

礒川 悌次郎  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (70336832)

研究分担者 松井 伸之  兵庫県立大学, 工学研究科, 特任教授 (10173783)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードニューラルネットワーク / 複素ニューラルネットワーク / 四元数 / エクストリーム学習器 / 畳み込みニューラルネットワークモデル / 深層学習 / 可換四元数
研究成果の概要

本研究課題では,超複素数における深層学習手法を開発するとともに,それを組み込みシステムへの実装ならびに画像解析への応用に供することを目的としている.そのため,達成すべき課題は,(1) 超複素数に基づく深層学習手法の確立,(2) この深層学習による画像解析システムの構築・評価の二点に分けられる.
(1)に関しては,超複素数の一つである四元数に基づくエクストリーム学習器および四元数に基づく畳み込みニューラルネットワークモデルの構築を行った.(2)に関しては,四元数エクストリーム学習器の再構成プロセッサへの実装ならびに色彩情報復元問題を用いた評価を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のニューラルネットワークを大規模化したものは深層学習あるいはディープラーニングと呼ばれるものであり,これは画像情報などの多次元データを多数のニューロンと呼ばれる基本素子により処理するシステムである.本研究課題では,ニューロンの数ではなく各ニューロンが多次元のデータを処理することにより大規模化する方法を検討したものである.本課題において構成したニューラルネットワークでは,多次元のデータを処理するために多次元の数体系を導入することにより,従来の実数に基づくニューラルネットワークよりも効率的に処理できうることを示し得た.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Heterogeneous recurrent neural networks for natural language model2019

    • 著者名/発表者名
      M.Tsuji, T.Isokawa, N.Yumoto, N.Matsui, and N.Kamiura
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 未定 号: 2 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1007/s10015-018-0507-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complex-Valued Associative Memories with Projection and Iterative Learning Rules2018

    • 著者名/発表者名
      Isokawa Teijiro, Yamamoto Hiroki, Nishimura Haruhiko, Yumoto Takayuki, Kamiura Naotake, Matsui Nobuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Intelligence and Soft Computing Research

      巻: 8 号: 3 ページ: 237-249

    • DOI

      10.1515/jaiscr-2018-0015

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feed forward neural network with random quaternionic neurons2017

    • 著者名/発表者名
      T.Minemoto, T.Isokawa, H.Nishimura, and N.Matsui
    • 雑誌名

      Signal Processing

      巻: 136 ページ: 59-68

    • DOI

      10.1016/j.sigpro.2016.11.008

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 量子化QELMニューラルネットワークによるカラーナイトビジョンシステムとIoT向けDSPにおける実装・評価2018

    • 著者名/発表者名
      藤井航基, 礒川悌次郎
    • 学会等名
      Cadance User Conference (CDNLive Japan 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 四元数化したエクストリーム学習器のDSP実装とその評価2018

    • 著者名/発表者名
      礒川悌次郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Neural Language Model by Heterogeneous Recurrent Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Tsuji (M.Tsuji, T.Isokawa, T.Yumoto, N.Matsui, and N.Kamiura)
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Artificial Life and Robotics 2017 (AROB 23rd 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 四元数Extreme Learning MachineニューラルネットワークのXtensaへの実装と性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      藤井航基,礒川悌次郎 (藤井航基, 礒川悌次郎, 松井伸之)
    • 学会等名
      Cadance User Conference (CDNLive Japan 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] QELMニューラルネットワークの性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      礒川悌次郎 (藤井航基, 峯本俊文, 礒川悌次郎, 松井伸之)
    • 学会等名
      電子情報通信学会 第63回機能集積情報システム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた健康診断における項目値の予測2017

    • 著者名/発表者名
      成田健 (成田健, 礒川悌次郎, 松井伸之, 湯本高行, 上浦尚武, 岡本稔, 高山哲郎)
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Pattern Retrieval by Quaternionic Associative Memory with Dual Connections2016

    • 著者名/発表者名
      T.Minemoto, T.Isokawa, M.Kobayashi, H.Nishimura, and N.Matsui
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2016)
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Retrieval Performance of Hopfield Associative Memory with Complex-Valued and Real-Valued Neurons2016

    • 著者名/発表者名
      T.Minemoto, T.Isokawa, M.Kobayashi, H.Nishimura, and N.Matsui
    • 学会等名
      2016 International Join Conference on Neural Networks (IJCNN2016)
    • 発表場所
      バンクーバー(カナダ)
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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