複素ニューラルネットワークの非線形ダイナミクス解析とその工学応用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 19700214
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 田中 剛平 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (90444075)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,730千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 630千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: ニューラルネットワーク / 非線形ダイナミクス / 画像処理 / 複素関数 / 感性情報処理 / 非線形科学 / 人工知能 / 複素ニューラルネットワーク

研究概要

波動現象や多階調画像などの複素数表現が適したデータを扱う情報処理技術を発展させるため、非線形ダイナミクスに着目して複素ニューラルネットワークの研究を行った。連続的な非線形性をもつ複素ニューロンの活性化関数を新しく提案し、多階調画像のノイズ除去やグラフ彩色問題の最適解探索などの課題へ応用し、従来の離散的な活性化関数を用いた手法より性能が向上することを数値実験によって示した。

研究成果

• [雑誌論文] Complex-Valued Multistate Associative Memory with Nonlinear Multilevel Functions for Gray-Level Image Reconstruction (2009)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Neural Networks Vol.20,No.9 ページ: 1463-1473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Backpropagation Learning Algorithm for Multilayer Phasor Neural Networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science(C.S. Leung, M. Lee, and J.H. Chan(Eds. )) Vol.5863 ページ: 484-493
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complex-Valued Multistate Associate Memory with Nonlinear Multilevel Functions for Gray-Level Image Reconstruction (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中剛平, 合原一幸
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Neural Networks 20 ページ: 1463-1473
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複素数と数理工学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中剛平、合原一幸
  • 雑誌名: 数理科学 8月号 ページ: 54-55
• [雑誌論文] カオス工学は何を可能にしたか (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中剛平、合原一幸
  • 雑誌名: 科学(岩波出版) 11 ページ: 1242-1245
• [雑誌論文] 非線形多値関数を用いた複素連想記憶モデル (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中 剛平
  • 雑誌名: 電子情報通信学会非線形問題研究会技術報告 NLP2007-144 ページ: 13-18
  • NAID: 110006623244
• [雑誌論文] Complex-Valued Multistate Associative Memory with Nonlinear Multilevel Functions for Gray-Level Image Reconstruction
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka and Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN2008) (採録決定)
  • 査読あり
• [学会発表] Learning Algorithm for Multilayer Phasor Neural Networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka
  • 学会等名: International Conference on Neural Information Processing
  • 発表場所: バンコク(タイ)
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] Backpropagation Learning Algorithm for Multilayer Phasor Neural Networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
  • 学会等名: International Conference on Neural Information Processing
  • 発表場所: Bangkok(Thailand)
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] A Heuristic Approach to Graph Coloring Problems Using Complex-Valued Neural Networks (2008)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka
  • 発表場所: ブダペスト(ハンガリー)
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] A Heuristic Approach to Graph Coloring Problems with Complex-Valued Neural Networks (2008)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka and Kazuyuki Aihara
  • 学会等名: International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: Budapest
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] Complex-Valued Multistate Associative Memory Based on Nonlinear Multilevel Functions for Gray-level Image Reconstruction (2008)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka
  • 学会等名: World Congress on Computational Intelligence
  • 発表場所: 香港
  • 年月日: 2008-06-02
• [学会発表] Complex-Valued Multistate Associative Memory with Nonlinear Multilevel Functions for Gray- Level Image Reconstruction (2008)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka and Kazuyuki Aihara
  • 学会等名: IEEE World Congress on Computational Intelligence(WCCI)/International Joint Conferenve on Neural Networks(IJCNN)
  • 発表場所: Hongkong
  • 年月日: 2008-06-02
• [学会発表] Complex-Valued Multistate Associative Memory with Nonlinear Multilevel Functions for Gray-Level Image Reconstruction (2008)
  • 著者名/発表者名: Gouhei Tanaka
  • 学会等名: IEEE World Congress on Computational Intelligence (WCCI2008)
  • 発表場所: HongKong
  • 年月日: 2008-06-02
• [学会発表] 非線形多値関数を用いた複素連想記憶モデル (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中剛平
  • 学会等名: 電子情報通信学会非線形問題研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-02-01
• [学会発表] 非線形多値関数を用いた複素連想記憶モデル (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中 剛平
  • 学会等名: 電子情報通信学会 非線形問題研究会
  • 発表場所: 札幌(北海道)
  • 年月日: 2008-02-01
• [図書] 数理科学8月号 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中剛平, 合原一幸
  • 出版者: サイエンス社
• [図書] 科学11月号 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中剛平
  • 出版者: 岩波書店
• [図書] 社会を変える驚きの数学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中剛平
  • 出版者: ウェッジ
• [備考]
  • URL: http://www.sat.t.u-tokyo.ac.jp/~gouhei
• [備考]
  • URL: http://www.sattu-tokvo.ac.ip/~gouhei/