非線形システムにおけるゆらぎ制御を利用した計算アーキテクチャに関する研究

• 研究課題/領域番号: 21800089
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 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: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 安東 弘泰 独立行政法人理化学研究所, 脳数理研究チーム, 基礎科学特別研究員 (20553770)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,626千円 (直接経費: 2,020千円、間接経費: 606千円); 2010年度: 1,248千円 (直接経費: 960千円、間接経費: 288千円); 2009年度: 1,378千円 (直接経費: 1,060千円、間接経費: 318千円)
• キーワード: 雑音誘起現象 / ブラウン回路 / カオス同期 / 確率共振現象 / Logical stochastic resonance / 遺伝子ネットワーク / 並列論理ゲート / 確率共振 / ノイズ同期現象 / 論理ゲート / トークンベース計算システム / 共通ノイズ同期 / カオスゆらぎ / 適応的カオス制御

研究概要

本研究では,実用面で不可避的に存在する雑音を有効に利用するということを念頭に置き,非線形システムの雑音誘起現象を利用して,以下のような新しい計算アーキテクチャの理論を考案した.(1)計算万能なブラウン回路を,カオス系のノイズ同期現象と組み合わせて,決定論的に作動可能なシステムとして新たに構成した.(2)確率共振現象を利用した論理回路構成法を遺伝子ネットワークモデルへ適用し,さらに新しい並列論理演算方式を提案した.

研究成果

• [雑誌論文] Synthetic gene networks as potential flexible parallel logic gates (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, S.Sinha, R.Storni, K.Aihara
  • 雑誌名: in Europhysics Letters Vol.93
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthetic gene networks as potential flexible parallel logic gates (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, S.Sinha, R.Storni, K.Aihara
  • 雑誌名: Europhysics Letters 巻: 93
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遺伝子トグルスイッチによる並列論理ゲート (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰,S.Sinha, R.Stroni,合原一幸
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 110(122) ページ: 43-45
  • NAID: 110008095083
• [雑誌論文] Studying the Economy of Energy Expenditure in a Large Balanced Spiking Neuron Network (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, K.Karthik, S.Chakravarthy
  • 雑誌名: in Proceedings of International Joint Conference of Neural Networks 2010 ページ: 3847-3851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studying the Economy of Energy Expenditure in a Large Balanced Spiking Neuron Network (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, K.Karthik, S.Chakravarthy
  • 雑誌名: Proceedings of International Joint Conference of Neural Networks 2010 ページ: 3847-3851
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遺伝子トグルスイッチによる並列論理ゲート (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰, S.Sinha, R.Stroni, 合原一幸
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: 110(122) ページ: 43-45
  • NAID: 110008095083
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, S.Boccaletti, K.Aihara
  • 雑誌名: Recent Progress in Controlling Chaos(World scientific publisher) ページ: 45-71
• [雑誌論文] 複雑計算システムの基盤技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀尾喜彦,安東弘泰,合原一幸
  • 雑誌名: Fundamental Review Vol.3, No.2 ページ: 34-44
  • NAID: 130004554586
• [雑誌論文] Chaotic synchronization and de-synchronization for a token-based computational architecture (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Ando, Ferdinand Peper, Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: in Proceedings of 2009 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA09) ページ: 647-650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive Feedback Control of Chaotic Neurodynamics in Analog Circuits (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Ando, Aki Nakano, Yoshihiko Horio, Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: in Proceedings of 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS09) ページ: 2621-2624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive Feedback Control of Chaotic Neurodynamics in Analog Circuits (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Ando, Aki Nakano, Yoshihiko Horio, Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: Proceedings of 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems(ISCAS09) ページ: 2621-2624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaotic synchronization and de-synchronization for a token-based computational architectur (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Ando, Ferdinand Peper, Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: Proceedings of 2009 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications(NOLTA09) ページ: 647-650
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複雑計算システムの基盤技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀尾喜彦, 安東弘泰, 合原一幸
  • 雑誌名: Fundamentals Review 3-2 ページ: 34-44
  • NAID: 130004554586
• [学会発表] Flexible parallel logic gates by synthetic gene networks (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, S.Sinha, R.Storni, K.Aihara
  • 学会等名: The 1st International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] Flexible parallel logic gates by synthetic gene networks (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, S.Sinha, R.Storni, K.Aihara
  • 学会等名: The 1^<st> International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
  • 発表場所: 日本 東京
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] Flexible Parallel Logic Gates by Synthetic Genetic Network (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, S.Sinha, R.Storni, K.Aihara
  • 学会等名: Dynamics Days Europe 2010
  • 発表場所: Bristol/UK
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Flexible Parallel Logic Gates by Synthetic Genetic Network (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, S.Sinha, R.Storni, K.Aihara
  • 学会等名: Dynamics Days Europe 2010
  • 発表場所: 英国 ブリストル
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Studying the Economy of Energy Expenditure in a Large Balanced Spiking Neuron Network (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, K.Karthik, S.Chakravarthy
  • 学会等名: International Joint Conference of Neural Networks 2010
  • 発表場所: Barcelona/Spain
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] Studying the Economy of Energy Expenditure in a Large Balanced Spiking Neuron Network (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, K.Karthik, S.Chakravarthy
  • 学会等名: International Joint Conference of Neural Networks 2010
  • 発表場所: スペイン バルセロナ
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] 遺伝子トグルスイッチによる並列論理ゲート (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰,S.Sinha, R.Stroni,合原一幸
  • 学会等名: 非線形問題研究会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2010-07-12
• [学会発表] 遺伝子トグルスイッチによる並列論理ゲート (2010)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰, S.Sinha, R.Stroni, 合原一幸
  • 学会等名: 非線形問題研究会
  • 発表場所: 日本 金沢
  • 年月日: 2010-07-12
• [学会発表] Chaos-driven Computing Structure on a Token-based Architecture (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, F.Peper, K.Aihara
  • 学会等名: 1st International Workshop on Computing with Spatio-Temporal Dynamics 2010(招待講演)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] Chaos-driven Computing Structure on a Token-based Architecture (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, F.Peper, K.Aihara
  • 学会等名: 1^<st> International Workshop on Computing with Spatio-Temporal Dynamics 2010
  • 発表場所: 日本 東京
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] A Coding Method using Adaptive Chaos Control (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, K.Aihara
  • 学会等名: The Third International Conference on Dynamics, Vibration and Control
  • 発表場所: 杭州/中国
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] A Coding Method using Adaptive Chaos Control (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, K.Aihara
  • 学会等名: The Third International Conference on Dynamics, Vibration and Control
  • 発表場所: 中国 杭州
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] カオスニューロダイナミクスの適応的制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰,堀尾喜彦,合原一幸
  • 学会等名: 第52回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] Chaotic synchronization and de-synchronization for a token-based computational architecture (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, F.Peper, K.Aihara
  • 学会等名: 2009 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA 2009)
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] Chaotic synchronization and de-synchronization for a token-based computational architecture (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰
  • 学会等名: 2009 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications(NOLTA 2009)
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] 神経系モデルのカオス的バースト発火における位相同期現象について (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰,末谷大道,合原一幸
  • 学会等名: 日本物理学会 2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] Chaotic phase synchronization in neural bursting systems driven by weak periodic force (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Ando, H.Suetani, K.Aihara
  • 学会等名: Conference on Dynamics in Systems Biology
  • 発表場所: Aberdeen/UK
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Chaotic phase synchronization in neural bursting systems driven by weak periodic force (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰
  • 学会等名: Conference on Dynamics in Systems Biology
  • 発表場所: Aberdeen /UK
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Phase Condensation in Bursting Chaos with Weak Periodic Forcing (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, H.Suetani, K.Aihara
  • 学会等名: Dynamics Days Europe 2009
  • 発表場所: Gottingen/Germany
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] Phase condensation in bursting chaos with weak periodic forcing (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰
  • 学会等名: Dynamics Days Europe 2009
  • 発表場所: Gottingen /Germany
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 適応的時間遅れフィードバック制御とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰,合原一幸
  • 学会等名: 第58回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] Adaptive Feedback Control of Chaotic Neurodynamics in Analog Circuits (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Ando, A.Nakano, Y.Horio, K.Aihara
  • 学会等名: 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems
  • 発表場所: Taipei/Taiwan
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] Adaptive feedback control of chaotic neurodynamics in analog circuits (2009)
  • 著者名/発表者名: 安東弘泰
  • 学会等名: 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems
  • 発表場所: Taipei/Taiwan
  • 年月日: 2009-05-27
• [図書] in Recent Progress in Controlling Chaos(edited by M.A.F.Sanjuan, C.Grebogi)(Adaptive Feedback Control of Periodic Orbits in Chaotic Systems) (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Ando, S.Boccaletti, Kazuyuki Aihara
  • 出版者: World Scientific Publishers