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動的なニューラルネットワークによる情報統合モデルとそのハードウェア化

研究課題

研究課題/領域番号 17700226
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関工学院大学

研究代表者

金丸 隆志  工学院大学, グローバルエンジニアリング学部, 講師 (10334468)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードパルスニューラルネットワーク / 同期 / パルスによる学習 / カオス性 / ハードウェア化 / Stochastic Synchrony / Rewiring-induced bifurcation / 制御回路 / ニューラルネットワーク / ダイナミクス / 情報統合 / ハードウェア / デジタル回路 / FPGA
研究概要

本研究は同期に基づいた情報統合モデルの理論構築およびそのハードウェアを実現すべく研究を進めてきた。理論の満たすべき性質として、「同期」、「パルスによる学習」、「カオス性」の3つに着目した。
今年度は昨年度に見出した「同期クラスタのカオス的組み換え」に関する結果をNeural Networks誌に投稿し、採択・印刷された。また、同期クラスタの組み換えが容易であると思われる「弱い同期(Stochastic Synchrony of Chaos)」という現象について解析と論文投稿を行い、Neural Computation誌に採択された(印刷中)。さらに、ネットワークの結合を非一様にした際に見出される「Rewiring-induced bifurcation」について解析を進めている。この解析は最適なネットワーク構造を探るという意味で「パルスによる学習」に今後関連するであろう。
以上の理論的な研究と同期に、この同期モデルのアプリケーションとして強化学習によるロボットの運動制御に取り組み、市販の二足歩行ロボットをPCから制御するための回路およびインターフェイスプログラムを作成した。このプラットフォームの完成により、今後の学習実験に役立てるための環境が整ったといえる。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Chaotic pattern transitions in pulse neural networks2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi, Kanamaru
    • 雑誌名

      Neural Networks vol.20

      ページ: 781-790

    • NAID

      110004680381

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ギャップ結合を持つパルスニューロン結合糸における Stochastic Synchrony と同期特性2007

    • 著者名/発表者名
      金丸陸志, 合原一幸
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 研究技術報告 Vol. 106, No. 588

      ページ: 61-66

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Blowout bifurcation and on-off intermittency in pulse neural networks with multiple modules2006

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kanamaru
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcation and Chaos vol. 16, no. 11

      ページ: 3309-3321

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of synchronization between two modules of pulse neural networks with excitatory and inhibitory connections2006

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kanamaru
    • 雑誌名

      Neural Computation vol. 18, no. 5

      ページ: 1111-1131

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] パルス連想記憶系における同期とカオス的パターン遷移2006

    • 著者名/発表者名
      金丸隆志
    • 雑誌名

      電子情報通信学会研究技術報告 Vol.105 No.658

      ページ: 139-144

    • NAID

      110004680381

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] パルス素子結合系におけるカオス的パターン遷移2006

    • 著者名/発表者名
      金丸隆志
    • 雑誌名

      日本物理学会講演概要 第61巻第1号・第2分冊

      ページ: 306-306

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Detecting chaotic structures in noisy pulse trains based on interspike interval reconstruction2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kanamaru, Masatoshi Sekine
    • 雑誌名

      Biological Cybernetics vol.92 no.5

      ページ: 333-338

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synchronized firings in the network of class 1 excitable neurons with excitatory and inhibitory connections and their dependences on the forms of interactions2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kanamaru, Masatoshi Sekine
    • 雑誌名

      Neural Computation vol.17 no.6

      ページ: 1315-1338

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] カオス連想記憶のパルスニューロン間同期による基礎づけ2005

    • 著者名/発表者名
      金丸隆志
    • 雑誌名

      日本神経回路学会第15回全国大会講演論文概要集

      ページ: 68-69

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] ギャップ結合を含むパルスニューラルネットワークの同期におけるWatts-Strogatz的結合組み換えの影響2008

    • 著者名/発表者名
      金丸隆志、合原一幸
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府 近畿大学
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ギャップ結合を含むパルス素子結合系の同期におけるWatts-Strogatz的結合組み換えの影響2008

    • 著者名/発表者名
      金丸隆志、合原一幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      東京都 玉川大学
    • 年月日
      2008-03-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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