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時間遅延フィードバックを有するシステムを用いた情報処理の性能向上

研究課題

研究課題/領域番号 16K16129
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関福岡大学

研究代表者

菅野 円隆  福岡大学, 工学部, 助教 (10734890)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードリザーバコンピューティング / レーザ / 時間遅延フィードバック / 時系列予測 / 相互結合システム / 機械学習 / reservoir computing / 相互結合 / 非線形システム / 応用光学 / 時間遅延ダイナミカルシステム / 半導体レーザ / 光情報処理 / 非線形ダイナミクス / ソフトコンピューティング / 画像、文章、音声等認識
研究成果の概要

本研究では,物理過程を用いた人工知能の1つである時間遅延光Reservoir Computing (RC)において,情報処理性能の向上手法を提案し,実験・シミュレーションによる実証を行った.この手法では時間遅延された自身のフィードバック信号を有するシステムを2つ用意し,それらを相互結合したシステムを用いる.RCではシステムが入力信号を複雑な信号に変換し,信号の区別を容易にすることに基づいて情報処理を行う.相互結合システムは入力信号をより複雑な信号に変換可能であるため,性能向上が期待できる.
RCの性能を時系列予測テストにより評価した結果,既存の手法よりも高い予測精度を達成可能であることを示した.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] レーザーの複雑過渡ダイナミクスを用いた光リザーバコンピューティングの情報処理性能の向上2017

    • 著者名/発表者名
      菅野円隆,手塚美和,中山丞真,内田淳史,文仙正俊
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 45 ページ: 148-152

    • NAID

      130007957374

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reservoir computing with a slowly modulated mask signal for preprocessing using a mutually coupled optoelectronic system2016

    • 著者名/発表者名
      Miwa Tezuka, Kazutaka Kanno and Masatoshi Bunsen
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 8S3 ページ: 08RE06-08RE06

    • DOI

      10.7567/jjap.55.08re06

    • NAID

      210000147036

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Mutually coupled optoelectronic systems with different delays for reservoir computing2018

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Kanno, Masatoshi Bunsen, and Atsushi Uchida
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance improvement of reservoir computing by using two temporal outputs in mutually coupled optoelectronic system2017

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Kanno and Masatoshi Bunsen
    • 学会等名
      Information photonics 2017
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Japan
    • 年月日
      2017-04-18
    • 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] 時間遅延相互結合システムにおける情報処理性能の遅延時間依存性2017

    • 著者名/発表者名
      永利 圭佑, 菅野 円隆, 文仙 正俊
    • 学会等名
      第64回応用物理学会 春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 神奈川
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間遅延相互結合された光電気フィードバックシステムを用いたリザーバコンピューティング2017

    • 著者名/発表者名
      菅野 円隆, 文仙 正俊
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学 常見島キャンパス, 徳島
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Performance Improvement of Reservoir Computing by Using Two Temporal Outputs in Mutually Coupled Optoelectronic System2017

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Kanno and Masatoshi Bunsen
    • 学会等名
      Information Photonics 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] Information processing based on mutually delay-coupled optoelectronic oscillators2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nagatoshi, Kazutaka Kanno, and Masatoshi Bunsen
    • 学会等名
      SIAM Conference on Applications of Dynamical Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相互結合光電気システムの利用による光リザーバコンピューティングの情報処理精度向上2017

    • 著者名/発表者名
      永利 圭佑, 菅野 円隆, 文仙 正俊
    • 学会等名
      光エレクトロニクス(OPE)研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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