高次元ニューラルネットワークによる逆問題解法と正則化

• 研究課題/領域番号: 26330284
• 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: 拓殖大学
• 研究代表者: 小川 毅彦 拓殖大学, 工学部, 教授 (50297090)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014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: ニューラルネット / 高次元数 / 逆問題 / 正則化 / 写像問題 / 表面筋電位 / 姿勢推定 / 移動ロボット / ニューラルネットワーク / 四元数 / 複素数 / 生体信号 / 軌道計画 / ３次元空間 / 不良設定性

研究成果の概要

高次元領域に拡張されたニューラルネットによる逆問題解法および正則化法についての検討を行うとともに，高次元ニューラルネットの実際の工学的問題への適用を検討した．計算機シミュレーションを中心とした逆問題解法および正則化法の検討によって高次元ニューラルネットの有効性を示し，さらに表面筋電位やモーションセンサによる前腕姿勢推定，移動ロボットの軌道計画などの応用研究によって高次元ニューラルネットの適用可能性を示した．

研究成果

• [雑誌論文] Planning the Circular Motion of a Mobile Robot by Using Complex-Valued Neural Network (2017)
  • 著者名/発表者名: Takehiko Ogawa, Yoshihito Kagawa, Akira Okazaki, and Takehiro Takahashi
  • 雑誌名: Proceeding of the 2017 International Conference on Artificial Intelligence (ICAI2017) 巻: なし ページ: 313-314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of Quaternion Neural Network to EMG-Based Estimation of Forearm Motion (2017)
  • 著者名/発表者名: Hafizzuddin Firdaus Hashim, and Takehiko Ogawa
  • 雑誌名: Proceeding of the 2017 International Conference on Artificial Intelligence (ICAI2017) 巻: なし ページ: 317-318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural Network Inversion for Multilayer Quaternion Neural Networks (2016)
  • 著者名/発表者名: Takehiko Ogawa
  • 雑誌名: Journal of Computer Technology and Application 巻: 7 号: 2 ページ: 73-82
  • DOI: 10.17265/1934-7332/2016.02.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ニューラルネットとその高次元化 複素数・四元数へ (2014)
  • 著者名/発表者名: 小川毅彦
  • 雑誌名: 工業教育資料 巻: 357 ページ: 7-11
• [学会発表] 深層学習を用いた表面筋電位によるアーチェリー動作の評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村井宏旭，小川毅彦
  • 学会等名: 第13回日本感性工学会春季大会
• [学会発表] 自己組織化マップを用いた透明アクリル樹脂のテクスチャ評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 若林祐次，ガンラヤーシャンタセン，吉田瞬，川端康介，小川毅彦，杉林俊雄
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部第71期総会・講演会
• [学会発表] 四元数ニューラルネットを用いた９軸モーションセンサによる前腕姿勢の推定 (2017)
  • 著者名/発表者名: ハフィズディン フィルダウス，小川毅彦
  • 学会等名: 第12回コンピューテーショナル・インテリジェンス研究会
• [学会発表] 孤独感軽減のためのロボット開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 西川佳男，香川美仁，小川毅彦，高橋 丈博，岡崎 章
  • 学会等名: 計測自動制御学会第 18 回システムインテグレーション部門講演会
• [学会発表] Estimation of Forearm Motion based on EMG using Quaternion Neural Network (2017)
  • 著者名/発表者名: Hafizzuddin Firdaus, and Takehiko Ogawa
  • 学会等名: The 16th Symposium on Engineering, Takushoku University - North China University of Technology
• [学会発表] 四元数ニューラルネットを用いた筋電位による前腕姿勢の推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小川毅彦、ハフィズディン フィルダウス ビン ハシム
  • 学会等名: 第10回コンピューテーショナル・インテリジェンス研究会
  • 発表場所: 富山県民会館
  • 年月日: 2016-12-16
• [学会発表] 四元数ニューラルネットによる表面筋電位からの前腕動作の推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: ハフィズディン フィルダウス ビン ハシム、小川毅彦
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム・情報部門講演会
  • 発表場所: 滋賀県立体育館
  • 年月日: 2016-12-06
• [学会発表] ニューラルネットワークの高次元化とその応用について (2016)
  • 著者名/発表者名: 小川毅彦
  • 学会等名: IEEE SMC Hiroshima Chapter 講演会
  • 発表場所: 広島市立大学
  • 年月日: 2016-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] Multilayer Neural Networks Extended to High-Dimensional Numbers (2016)
  • 著者名/発表者名: Takehiko Ogawa
  • 学会等名: Fourteenth Symposium on Engineering, North China University of Technology - Takushoku University
  • 発表場所: North China University of Technology, Beijing, China
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] 四元数ニューラルネットによる運動学の学習 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 亨，小川毅彦，林 誠治
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会学生ポスターセッション
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] Paragraph Vectorの日本語弁別の応用と既存手法との比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 阪本 彩，小川毅彦，林 誠治
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会学生ポスターセッション
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] 四元数ニューラルネットのロボットアーム逆運動学問題への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小川毅彦
  • 学会等名: 第8回コンピューテーショナルインテリジェンス研究会
  • 発表場所: 県立広島大学
  • 年月日: 2015-12-18