複雑ダイナミクスを内包しうる計算原理理論の構築と応用

• 研究領域: 予測と行動の統一理論の開拓と検証
• 研究課題/領域番号: 24H02148
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小林 徹也 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90513359)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 採択後辞退 (2025年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2025年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円); 2024年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: 一般化勾配流 / GENERIC / 最適制御 / 点過程 / 非平衡ダイナミクス

研究開始時の研究の概要

脳をはじめとした生体情報処理の最適性や機能性を解明する上で、推定理論・制御理論・学習理論などの最適化理論は不可欠である。これらの理論が導く最適ダイナミクスは一般にポテンシャル関数を下る勾配流型であるが、現実の生体情報処理現象の多くは振動やカオス的振る舞いなどより複雑で多様な動的挙動も示す。また一般の工学的最適化問題でも、勾配流的な振る舞いに慣性を加えて拡張したアルゴリズムの有効性などが経験的に確認されている。
本研究は、一般化勾配流を拡張した理論を発展させ、その推定理論・制御理論との対応を明らかにすることで、複雑な生体ダイナミクスが生体情報処理にもたらす計算論的意義を探求する。