スパイク結合型神経回路網のカオス同期を用いた動的情報コーディングの研究

• 研究課題/領域番号: 24650120
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 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: 福岡工業大学
• 研究代表者: 山口 明宏 福岡工業大学, 情報工学部, 准教授 (60281789)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012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: ニューラルコーディング / カオス同期 / スパイクレスポンスモデル / セグメンテーション / バインディング問題 / GPGPU / スパイク応答モデル(SRM) / バインディング / 情報コーディング

研究成果の概要

本研究では，神経回路網におけるカオス同期を用いた動的な情報コーディングの構築を目的として，カオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルの二次元結合系の解析を行った．具体的には，スパイクレスポンスモデルで記述される神経細胞モデルに背景振動を付加してカオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルを構築し，その二体結合モデルにおいて，同期率，自己相関，相互相関の解析を通してカオス的同期応答領域があることを数値的に示した．更に二次元結合系を構成し，画像入力に対する応答を解析した結果，スパイク応答のカオス的同期による入力パターンの特徴の結び付けの可能性を示した．

研究成果

• [雑誌論文] Feature Linking using Synchronized Responses in Chaotic Cellar Neural Networks for Visual Stimulus of Moving Objects (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Yamaguchi, Satoshi Arakane, Masao Kubo
  • 雑誌名: Journal of Robotics, Networking and Artificial Life 巻: Vol.2, No.4 号: 4 ページ: 230-233
  • DOI: 10.2991/jrnal.2016.2.4.6
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synchronized Response to Grayscale Image Inputs in Chaotic Cellular Neural Network (2015)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Fujiwara, Akihiro Yamaguchi, Masao Kubo
  • 雑誌名: Journal of Robotics, Networking and Artificial Life 巻: Vol.2, No.1 号: 1 ページ: 26-29
  • DOI: 10.2991/jrnal.2015.2.1.7
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] カオス的スパイクレスポンスモデルの二次元結合系における局所同期を用いた情報コーディング (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口明宏
  • 雑誌名: 福岡工業大学情報科学研究所所報 巻: 25 ページ: 1-6
  • NAID: 40020279714
• [学会発表] カオス的セルラーニューラルネットワークにおける動的な視覚刺激に対する同期応答の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山口 明宏, 荒金 聡, 久保 正男
  • 学会等名: 日本応用数理学会 第12回 研究部会連合発表会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] Feature Linking by Synchronized Response in Chaotic Cellar Neural Network for Visual Stimulus of Moving Objects (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Yamaguchi, Satoshi Arakane, Masao Kubo
  • 学会等名: ICAROB2016 (The 2016 International Conference on Artificial Life and Robotics)
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2016-01-29
  • 国際学会
• [学会発表] カオス的セルラーニューラルネットワークにおける画像入力に対する同期応答の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原 正幸, 山口 明宏, 久保 正男
  • 学会等名: 第11回 日本応用数理学会 研究部会連合発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-06 – 2015-03-07
• [学会発表] Synchronized Response to Grayscale Image Inputs in the Chaotic Cellular Neural Network (2015)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Fujiwara, Akihiro Yamaguchi, and Masao Kubo
  • 学会等名: ICAROB2015(The 2015 International Conference on Artificial Life and Robotics)
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] カオス的スパイク応答型神経細胞モデルを用いたセルラーニューラルネットワーク (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口明宏，藤原正幸，久保正男
  • 学会等名: 第10回 日本応用数理学会 研究部会連合発表会
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
• [学会発表] スパイク応答型神経細胞モデルの一次元結合系における局所的カオス同期について (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口明宏，久保正男
  • 学会等名: 日本応用数理学会2013年度年会
  • 発表場所: アクロス福岡（福岡県福岡市）
• [学会発表] スパイク応答型神経回路網におけるカオス同期について (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口明宏，西村和樹
  • 学会等名: 日本応用数理学会2013年研究部連合発表会
  • 発表場所: 東洋大学 白山キャンパス(東京都)