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学習する対象から情報収集するアルゴリズムの構築とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K16121
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能情報学
研究機関日本大学 (2018)
国立研究開発法人理化学研究所 (2016-2017)

研究代表者

早川 隆  日本大学, 医学部, 助教 (30756789)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード情報量最大化 / ニューラルネットワーク / 統計力学 / 強化学習 / リカレント神経回路 / ゲーム理論 / 非線形力学 / 非線形力学系 / 機械学習
研究成果の概要

研究代表者は自身の先行研究の結果を拡張し、学習対象が学習し変化する場合にもその対象から効率的に情報収集するための学習理論・計算機アルゴリズムを導いた。導かれたアルゴリズムの性能を、理論的な解析や計算機シミュレーションによって評価し、情報収集の効用について新たな知見を得た。また、学習時系列を記憶することが性能の鍵となることを見出し、情報収集に使う人工神経回路の動作についての新しい理論を導き、効率的に時系列を記憶する回路を設計できた。以上のように、学習する対象から人工神経回路等を用いて情報収集をするための理論上・応用上の基盤となる結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々人間が日常的に経験しているように、どのような種類の学習であっても、学習対象について情報収集することが効率的な学習の鍵となる。学習対象自体が知能を持たず変化しない場合については、コンピューターが自動的に情報収集するためのアルゴリズムが研究されてきたが、学習対象自体が知能を持ち学習し変化する場合についてはあまり研究されてこなかった。研究代表者は後者の場合にも適用できるコンピューターアルゴリズムを導き、その有用性を示し、応用面での技術的なブレイクスルーを得た。この成果を基盤として、人工知能の様々な学習機能が加速され、絶えず変化する環境に適応できるものになっていくことが期待される。

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

    (6件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 動的均衡にある神経回路の理論解析とレザボワ計算2019

    • 著者名/発表者名
      早川 隆、深井 朋樹
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mean-field theory and coherent states of dynamically balanced neuronal networks2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayakawa, Tomoki Fukai
    • 学会等名
      CNS2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動的な興奮抑制均衡にある神経回路のコヒーレントダイナミクスの理論2018

    • 著者名/発表者名
      早川 隆、深井 朋樹
    • 学会等名
      第41回 神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Interplay of microscopic and macroscopic dynamics in randomly connected neural networks2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayakawa, Tomoki Fukai
    • 学会等名
      Bernstein Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動的均衡にある神経回路の平均場理論~LFP様リズムの出現、配位対称性の破れ、コヒーレント転移2017

    • 著者名/発表者名
      早川 隆
    • 学会等名
      2017年 脳回路機能研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 成果論文のプレプリント

    • URL

      http://arxiv-export-lb.library.cornell.edu/abs/1711.09621

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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