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視覚情報処理を行なう階層型神経回路の新しい学習手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25330300
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 ソフトコンピューティング
研究機関一般財団法人ファジィシステム研究所

研究代表者

福島 邦彦  一般財団法人ファジィシステム研究所, 研究部, 特別研究員 (90218909)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード視覚パターン認識 / 多層神経回路 / deep CNN / ネオコグニトロン / 学習手法 / 内挿ベクトル法 / Add-if-Silent / margined WTA / 視覚情報処理 / Add-if-Silent則 / add-if-silent則 / 自己組織化
研究成果の概要

視覚パターン認識能力を持つ多層神経回路「ネオコグニトロン」の新しい学習手法を開発した.中間層に対しては,Add-if-Silent則と負のフィードバック信号を組み合わせた教師なし学習則を完成させた.最上位層に対しては,「内挿ベクトル法」を用いると高い認識率を得られるが,その計算量は参照ベクトル数が増えると急激に増加する.そのため,学習ベクトルの集合全体を少数の参照ベクトルで忠実に表現できる新しい学習法mWTA(margined Winner-Take-All)を提唱した.

報告書

(6件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 10件、 招待講演 15件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Margined winner-take-all: New learning rule for pattern recognition2018

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Kunihiko
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 97 ページ: 152-161

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2017.10.005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ネオコグニトロンと一次視覚野(解説)2016

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 34 ページ: 892-895

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 視覚パターン認識とネオコグニトロン(解説)2016

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 雑誌名

      VISION (日本視覚学会誌)

      巻: 29 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ネオコグニトロン: deep convolutional neural network (解説)2015

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 雑誌名

      知能と情報 (日本知能情報ファジィ学会誌)

      巻: 27 ページ: 115-125

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Online learning of feature detectors from natural images with the probabilistic WKL rule2014

    • 著者名/発表者名
      J. L'eveill'e, I. Hayashi, K. Fukushima
    • 雑誌名

      JACIII (Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics)

      巻: 18 ページ: 672-681

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neocognitron trained by winner-kill-loser with triple threshold2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima, I. Hayashi, J. Leveille
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 129 ページ: 78-84

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2012.05.038

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Automatic detection of spine in CT image by U-Net2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kamata, K. Fukushima, H. Shouno, I. Hayashi, M. Kikuchi
    • 学会等名
      NCSP2018 (2018 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Artificial vision by deep CNN neocognitron2018

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      TDLW 2018 (Workshop on Deep Learning: Theory, Algorithms, and Applications)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ネオコグニトロンと畳み込みニューラルネットワーク ― 頑強な視覚パターン認識を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 東海支部 平成29年度専門講習会「ディープラーニングとその医用画像応用」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] U-NetによるCT画像における脊椎の自動検出2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田理詩, 菊池眞之, 庄野逸, 林勲, 福島邦彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 視覚パターン認識とネオコグニトロン2017

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      日本視覚学会 2017冬季大会
    • 発表場所
      NHK放送技術研究所(東京都)
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Artificial vision by deep CNN neocognitron2017

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      ELM 2017 (The 8th International Conference on Extreme Learning Machines)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] deep CNNネオコグニトロンと視覚情報処理2017

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      DICOMO 2017 (情報処理学会 マルティメディア,分散,強調とモバイル シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ネオコグニトロンにおける中間素子数と認識性能との関係性2017

    • 著者名/発表者名
      毬山利貞, 福島邦彦, 遠藤覚, 松本渉
    • 学会等名
      JNNS 2017 (第27回日本神経回路学会全国大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 視覚の人工神経回路2017

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会 しなやかな行動の脳工学研究会
    • 発表場所
      東京工科大学(東京都八王子市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Artificial vision by deep CNN neocognitron2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      NBNI 2016 (The 16th Japan-China-Korea Joint Workshop on Neurobiology and Neuroinformatics)
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Deep CNN neocognitron for visual pattern recognition2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      ICONIP 2016 (The 23rd International Conference on Neural Information Processing)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A deep neural network architecture using dimensionality reduction with sparse matrices2016

    • 著者名/発表者名
      W. Matsumoto, M. Hagiwara, P. T. Boufounos, K. Fukushima, T. Mariyama, Z. Xiongxin
    • 学会等名
      ICONIP 2016 (The 23rd International Conference on Neural Information Processing)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic design of neural network structures using AiS2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mariyama, K. Fukushima, W. Matsumoto
    • 学会等名
      ICONIP 2016 (The 23rd International Conference on Neural Information Processing)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Margined winner-take-all: new learning rule for pattern recognition2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      IJCNN 2016 (2016 International Joint Conference on Neural Networks)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep CNNネオコグニトロンの学習2016

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      JSAI 2016 (第30回人工知能学会全国大会)
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep CNNネオコグニトロンと視覚パターン認識2016

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      視覚科学技術コンソーシアム(VSAT)
    • 発表場所
      高知工科大学香美キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IWCcS 2015 (International Workshop on Community centric Systems)2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      IWCcS 2015 (International Workshop on Community centric Systems)
    • 発表場所
      Toyo Metropolitan University, Hino, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ネオコグニトロンにおける識別率と細胞反応分布の関係について2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤翔一郎,菊池眞之,福島邦彦,林勲,庄野逸
    • 学会等名
      JNNS 2015 (日本神経回路学会全国大会)
    • 発表場所
      電気通信大学,東京
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Deep Convolutional Network と視覚パターン認識2015

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      JNNS 2015 (日本神経回路学会全国大会)
    • 発表場所
      電気通信大学,東京
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep convolutional network neocognitron: improved interpolating-vector2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima, H. Shouno
    • 学会等名
      IJCNN 2015 (International Joint Conference on Neural Networks)
    • 発表場所
      Killarney, Ireland
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 畳み込み型多層神経回路ネオコグニトロンとその発展2015

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ニューロコンピューティング研究会・情報論的学習理論と機械学習研究会
    • 発表場所
      電気通信大学,東京
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep convolutional network ネオコグニトロンによる視覚パターン認識: その原理と学習手法2014

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      IBIS2014 (第17回情報論的学習理論ワークショップ)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス 豊田講堂(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Add-if-silent rule for training multi-layered convolutional network neocognitron2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      ICONIP 2014 (21st International Conference on Neural Information Processing)
    • 発表場所
      Kuching, Sarawak, Malaysia
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] One-shot learning with feedback for multi-layered convolutional network2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      ICANN 2014 (24th International Conference on Artificial Neural Networks)
    • 発表場所
      Hamburug, Germany
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 多層神経回路ネオコグニトロンの学習2014

    • 著者名/発表者名
      福島邦彦
    • 学会等名
      FSS2014 (第30回 ファジィシステム シンポジウム)
    • 発表場所
      高知城ホール(高知県・高知市)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] How to design multi-layered neural networks for vision2013

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima
    • 学会等名
      ICONIP 2013
    • 発表場所
      Daegu, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Springer Handbook of Bio-/Neuro-Informatics, (Chapter 44)2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima, (editor: Nikola Kasabov)
    • 総ページ数
      1230
    • 出版者
      Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 福島邦彦 (Kunihiko Fukushima)

    • URL

      http://personalpage.flsi.or.jp/fukushima/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 福島 邦彦 (Kunihiko Fukushima)

    • URL

      http://personalpage.flsi.or.jp/fukushima/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 福島邦彦

    • URL

      http://personalpage.flsi.or.jp/fukushima/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 福島邦彦

    • URL

      http://www4.ocn.ne.jp/~fuku_k/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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