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昆虫の視覚神経系の神経模倣情報処理システム

研究課題

研究課題/領域番号 19K24363
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1002:人間情報学、応用情報学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

名波 拓哉  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (90830787)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードシリコン神経ネットワーク / 神経模倣情報処理 / 神経模倣システム
研究開始時の研究の概要

昆虫の視覚神経系は、哺乳類の視覚神経系と比較してわずかな神経規模にもかかわらず、迅速な外敵の認識、複雑な図形認識、自身の動きの推定、といった高度な視覚情報処理を行うことが知られている。本研究の目的は、近年急速に明らかになりつつある昆虫の視覚神経系の構造を再現することで、昆虫の視覚神経系が持つ高度かつ効率的な情報処理を実現する神経模倣情報処理システムを構築することである。構築するシステムは、省サイズ・低消費電力で視覚情報処理を行うため、産業応用、特に小型ロボットやIoTのエッジコンピューティング等への応用が期待できる。

研究成果の概要

昆虫の視覚神経系は、哺乳類の視覚神経系と比較してわずかな神経規模にもかかわらず、迅速な外敵の認識、複雑な図形認識、自身の動きの推定、といった高度な視覚情報処理を行うことが知られている。本研究では昆虫の視覚神経系を再現する電子回路システムの実現に向けた基礎的な技術開発を行った。特に、昆虫の神経細胞を忠実に再現するデジタルシリコンニューロン設計技術の開発やField Programmable Gate Arrayを用いた電子回路実装を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、昆虫の神経系をデジタル演算回路上で効率よく再現する為の技術開発を行った。本研究の成果は、昆虫の視覚神経系を模倣し、少ない消費エネルギーで効率よく視覚情報の処理を行う人工システムの実現へと発展することが期待できる。昆虫の視覚神経系は高度な視覚情報処理機能を持つため、小型ロボットやドローン等様々な産業応用が期待できる。また、神経系の情報処理機構解明のためのシミュレータとしての用途が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] デジタルシリコンニューロンモデルに向けたパラメータ探索手法2020

    • 著者名/発表者名
      名波拓哉
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 72 号: 2 ページ: 103-109

    • DOI

      10.11188/seisankenkyu.72.103

    • NAID

      130007827108

    • ISSN
      0037-105X, 1881-2058
    • 年月日
      2020-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 昆虫の嗅覚神経系を模倣するシリコン神経ネットワーク2020

    • 著者名/発表者名
      名波拓哉
    • 学会等名
      バイオミメティック情報処理の最前線 応用物理学会主催
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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