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動的シナプスを含む神経回路網のダイナミクスとその工学的応用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25730175
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関東京大学

研究代表者

香取 勇一  東京大学, 生産技術研究所, 研究員 (20557607)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード神経ネットワーク / 動的シナプス / 短期的シナプス可塑性 / 連想記憶ネットワーク / 数理モデル / 計算論的神経科学
研究成果の概要

皮質局所神経ネットワークの数理モデルを構築した。提案モデルは実験的に観測されている前頭前野ニューロンの活動の時系列を定性的に再現する。一時的に結合強度が変化するシナプス群(シナプス・アセンブリ)の概念を数理モデルとして明確にし、それが脳内での情報表現に大きく関わることを提案した。また動的シナプスを含む連想記憶ネットワークなど様々な条件でのシステムの解析に取り組み、その動力学特性を明らかにした。さらに神経ネットワークの数理モデル研究の知見を基に、プログラム可能な集積回路に連想記憶ネットワークを実装することで、神経ネットワークダイナミクスを工学的に応用するための基盤を確立した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うちオープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (10件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 動的シナプスはリカレントニューラルネットワークの短期記憶性能を向上させる2015

    • 著者名/発表者名
      森竜太、香取勇一、合原一幸
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 67 ページ: 295-298

    • NAID

      130005074275

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] スパース符号化に基づく短期的シナプス抑圧を持った神経回路網のダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      徐牧原、香取勇一、合原一幸
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 66 号: 3 ページ: 295-298

    • DOI

      10.11188/seisankenkyu.66.295

    • NAID

      130004678864

    • ISSN
      0037-105X, 1881-2058
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Associative Memory Network with Dynamic Synapses2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Katori, Yosuke Otsubo, Masato Okada, Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      Advances in Cognitive Neurodynamics

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics on Sparse Coding-Based Neural Network with Synaptic Depression2014

    • 著者名/発表者名
      Muyuan Xu, Yuichi Katori, Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Increased firing irregularity as an emergent property of neural-state transition in monkey prefrontal cortex2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakamoto, Yuichi Katori, Naohiro Saito Shun Yoshida, Kazuyuki Aihara and Hajime Mushiake
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 8(12) 号: 12 ページ: e80906-e80906

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0080906

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Enhanced Perceptual Function with Transitive Dynamics Induced by Dynamic Synapses2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Katori, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      International Conference on Cognitive Neurodynamics
    • 発表場所
      中国 サンヤ
    • 年月日
      2015-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical Theory of cell and synaptic assemblies2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Katori, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム
    • 発表場所
      北海道留寿都村
    • 年月日
      2015-01-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] short-term memory ability on recurrent neural network with dynamic synapses2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Mori, Yuichi Katori, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム
    • 発表場所
      北海道留寿都村
    • 年月日
      2015-01-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Diverse cross-frequency coupling on a neural network with dynamic synapses2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Sase, Yuichi Katori, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム
    • 発表場所
      北海道留寿都村
    • 年月日
      2015-01-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Memory association dynamics on neural network with dynamic synapses2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Katori
    • 学会等名
      Computational Neuroscience
    • 発表場所
      カナダ、ケベック
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Digital Silicon Neuronal Network and its Application to Associative Memory2014

    • 著者名/発表者名
      Li Jing, Yuichi Katori, Takashi Kohno
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Neuromorphic and Non-linear Engineering, 2014.
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Reorganization of effective network structure with dynamic synapses in cortical circuit and its possible functions2013

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Katori
    • 学会等名
      22nd Annual Computational Neuroscience Meeting (CNS2013)
    • 発表場所
      パリ(フランス)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Associative Memory Network with Dynamic Synapses2013

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Katori
    • 学会等名
      International Conference on Cognitive Neurodynamics 2013
    • 発表場所
      シグツーナ(スウェーデン)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Bifurcation analysis of Stochastic Inhomogeneous Neural Network with excitatory and inhibitory neurons2013

    • 著者名/発表者名
      Takumi Sase, Yuichi Katori, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathematical Modeling of Neural Dynamics and Brain Functions2013

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Katori
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 「神経回路の数理モデル」(『応用数理ハンドブック』の中の項目)2013

    • 著者名/発表者名
      香取勇一
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 「脳の数理モデリング」 (『現象数理学入門』の中の章)2013

    • 著者名/発表者名
      合原一究、辻繁樹、香取勇一、合原一幸
    • 総ページ数
      29
    • 出版者
      東京大学出版会
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] ResearchMap 香取勇一

    • URL

      http://researchmap.jp/katori

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Researchmap 香取勇一

    • URL

      http://researchmap.jp/katori

    • 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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