多彩な現象を生成できる動的バイナリーニューラルネットの解析と学習

• 研究課題/領域番号: 24500284
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: 法政大学
• 研究代表者: 斉藤 利通 法政大学, 理工学部, 教授 (30178496)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: ソフトコンピューティング / ニューラルネット / ニューラルネットワーク

研究成果の概要

2層の動的バイナリーニューラルネット(DBNN)に2値周期軌道(BPO)を銘記する学習法を構築した。同手法をパワーエレクトロニクスの基本回路の制御信号に対応する教師信号BPOに適用し、手法の有効性を確認した。また、デジタルリターンマップを用いてDBNNの動作を視覚化する方法も提案し、学習過程の把握に有効であることを明らかにした。
DBNNにBPOが銘記できた場合に、結合行列をスパース化すると、それに落ち込む初期値の数が増え、安定性が強化される場合のあることを示した。いくつかの基本的な例題教師信号によって、そのスパース化の有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Collision Particle Swarm Optimizers and Exploring Periodic Points (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Maruyama and T. Saito
  • 雑誌名: NOLTA, IEICE 巻: ５ ページ: 523-534
  • NAID: 130004697197
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Basic Analysis of a Hyperchaotic Spiking Circuit with Impulsive Switching (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yotsuji and T. Saito
  • 雑誌名: NOLTA, IEICE 巻: 5 ページ: 535-544
  • NAID: 130004697198
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Filter-Induced Bifurcation of Simple Spike-Train Dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kirikawa and T. Saito
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E97.A 号: 7 ページ: 1508-1515
  • DOI: 10.1587/transfun.E97.A.1508
  • NAID: 130004519178
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sparsification and Stability of Simple Dynamic Binary Neural Networks (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Moriyasu and T. Saito
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E97.A 号: 4 ページ: 985-988
  • DOI: 10.1587/transfun.E97.A.985
  • NAID: 130003394817
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 簡素な積分発火スイッチ力学系の分岐現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬勇作，斎藤利通
  • 雑誌名: 日本神経回路学会誌 巻: 21 ページ: 93-100
  • NAID: 130004679137
• [雑誌論文] Learning of Simple Dynamic Binary Neural Networks (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Kouzuki and T. Saito
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E96.A 号: 8 ページ: 1775-1782
  • DOI: 10.1587/transfun.E96.A.1775
  • NAID: 130003370715
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic Dynamics of the Digital Logistic Map (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Matoba, N. Horimoto and T. Saito
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E96.A 号: 8 ページ: 1808-1811
  • DOI: 10.1587/transfun.E96.A.1808
  • NAID: 130003370719
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Digital Dynamical Systems of Spike-Trains (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Horimoto and T. Saito
  • 雑誌名: LNCS, Springer 巻: 8227 ページ: 188-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of the Dynamic Binary Neural Network to Switching Circuits (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakayama, R. Kouzuki and T. Saito
  • 雑誌名: LNCS, Springer 巻: 8227 ページ: 697-704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Digital Spike Maps based on Bifurcating Neurons (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Horimoto and T. Saito
  • 雑誌名: NOLTA, IEICE 巻: 3 ページ: 596-605
  • NAID: 130002139319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classification Function of Radial-Basis Adaptive Resonance Theory Map and Its Application (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Enosawa, H. Matsushita, Y. Tanaka, N. Kuji and T. Saito
  • 雑誌名: Journal of Signal Processing 巻: 16 ページ: 307-310
  • NAID: 130004457020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Binary Neural Networks and Storage of Control Signals for Switching Circuit (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Moriyasu, R. Kouzuki and T. Saito
  • 雑誌名: Proc. IEEE APCCAS 巻: 1 ページ: 491-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic Analysis of Digital Spike Maps (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Horimoto, T. Ogawa and T. Saito
  • 雑誌名: LNCS, Springer 巻: 7552 ページ: 161-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bifurcating Neurons with Filtered Base Signals (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kirikawa, T. Ogawa and T. Saito
  • 雑誌名: LNCS, Springer 巻: 7552 ページ: 153-160
  • 査読あり
• [学会発表] 特徴量平面に基づく動的バイナリーニューラルネットの考察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤龍直
  • 学会等名: 電子情報通信学会NC研究会
  • 発表場所: 名古屋大学 （愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] Evolutionary Learning and Stability of Mixed-Rule Cellular Automata (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Sawayama
  • 学会等名: ICONIP
  • 発表場所: Kuching （ＭＡＬＡＹＳＩＡ）
  • 年月日: 2014-11-05
• [学会発表] A Cascade System of Simple Dynamic Binary Neural Networks and Its Sparsification (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Moriyasu
  • 学会等名: ICONIP
  • 発表場所: Kuching （ＭＡＬＡＹＳＩＡ）
  • 年月日: 2014-11-04
• [学会発表] Basic Feature Quantities of Digital Spike Maps (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaoka
  • 学会等名: ICANN
  • 発表場所: Hamburg （ＧＥＲＭＡＮＹ）
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] Logistic Map versus Digital Logistic Map (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Saito
  • 学会等名: NOLTA
  • 発表場所: Luzern （ＳＷＩＴＺＥＲＬＡＮＤ）
  • 年月日: 2014-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] スパース結合動的バイナリーニューラルネットワークの学習とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森安淳吾, 上月良太, 斎藤利通
  • 学会等名: 電子情報通信学会NC研究会
  • 発表場所: 玉川大学（東京都）
• [学会発表] 多彩なスパイク信号を呈するデジタル力学系解析のための基本特徴量について (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀本成俊, 斎藤利通
  • 学会等名: 電子情報通信学会NC研究会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] 動的バイナリーニューラルネットワークの進化的学習とパワーエレクトロニクスへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上月良太, 斎藤利通
  • 学会等名: 電子情報通信学会NC研究会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] 動的バイナリーネットワークの応用：マトリックスコンバータのスイッチ信号の学習 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山雄太, 斎藤利通
  • 学会等名: 電子情報通信学会NC研究会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学（愛知県）
• [学会発表] 動的バイナリーニューラルネットの学習と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上月良太, 斎藤利通
  • 学会等名: 電子情報通信学会NC研究会
  • 発表場所: 九州工業大学（福岡県）
• [学会発表] Bifurcation Phenomena of Simple Pulse-Coupled Spiking Neuron Models with Filtered Base Signal
  • 著者名/発表者名: S. Kirikawa and T. Saito
  • 学会等名: IEEE-INNS/IJCNN
  • 発表場所: Dallas, USA
• [学会発表] Analysis of Various Transient Phenomena and Co-existing Periodic Spike-trains in Simple Digital Spike Maps
  • 著者名/発表者名: N. Horimoto and T. Saito
  • 学会等名: IEEE-INNS/IJCNN
  • 発表場所: Ｄａｌｌａｓ， ＵＳＡ
• [学会発表] Deterministic Particle Swarm Optimizers with Collision for Discrete Multi-solution Problems
  • 著者名/発表者名: K. Maruyama and T. Saito
  • 学会等名: ＩＥＥＥ ＳＭＣ
  • 発表場所: Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ， ＵＫ
• [学会発表] Stability of Multi-phase Synchronization in Parallel DC-DC Boost Converters with WTA Switching
  • 著者名/発表者名: T. Ohata and T. Saito
  • 学会等名: ＩＥＥＥ ＩＥＣＯＮ
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] 多層動的バイナリーニューラルネットの相関に基づく学習
  • 著者名/発表者名: 森安淳吾
  • 学会等名: 電子情報通信学会NC研究会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [備考] 非線形回路工学研究室
  • URL: http://www.nonlinear.k.hosei.ac.jp/
• [備考] 非線形回路工学研究室
  • URL: http://www.nonlinear.k.hosei.ac.jp/
• [備考] 非線形回路工学研究室
  • URL: http://www.nonlinear.k.hosei.ac.jp/