アトラクタコーディングの理論的・実験的検討

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10164203
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 郷原 一寿 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40153746)
• キーワード: アトラクタ / アトラクタコーディング / フラクタル / ニューラルネットワーク / 非線形動力学 / 脳内情報処理 / 時空間

研究概要

研究の主な目的は、アトラクタを情報処理の基本単位とするアトラクタコーディングを生理学的実験によって検証するための理論的基礎を確立し、実験法を考察することであった。
実験は大きく2つに分けてすすめた
(1)アトラクタコーディングの理論的解析
主に非線形動力学およびフラクタル理論によって解析が行ううえで、一般的なニューラルネットワークに対しては解析的な解を得ることは困難であり、数値実験を併用することによりアトラクタが特定できることを実証した。
(2)アトラクタコーディングの生理学実験による検証法の考察
現在用いられている種々の時空間パターンの計測法について、その測定法および各種装置の特性を詳細に検討し、それに合わせたアトラクタ間遷移のフラクタル的な揺らぎを計測する実験法を考案し、生理学実験による検証法について考察することにより、情報処理の基本単位がアトラクタであることを定量的に実証するための理論的基礎を確立することができた。
今回の研究は、現実の系に近い実験条件のもとでより定量的かつ簡便なアトラクタの検出法を与え、脳内情報処理の基本単位としてのアトラクタの役割を明確に示すことができた。

研究成果

• [文献書誌] K.Gohara and A.Okuyama: "Dynamical Systems Excited by Temporal Inputs: Fractal Transition between Excited Attractors" FRACTALS. 印刷中.
• [文献書誌] M.Osaka,K.gohara,S.Ishii,H.Kishida,H.Hayashi,N.Ito: "Symbolic Strings and Spatial 1/f Spectra" Physica D. 125. 142-154 (1999)
• [文献書誌] R.Wada and K.Gohara: "Analyses of Linear Dynamical systems Sxcited Stochastically by Temporal Input" NOLTA'98. 3. 1261-1264 (1998)
• [文献書誌] A.Okuyama,S.Sato and K.Gohara: "Fractak Transition of Duffing oscillators with non-contraction map" NOLTA'98. 3. 1265-1268 (1998)
• [文献書誌] R.Wada,S.Sato and K.Gohara: "Fractal Structure of Linear Recurrent Neural Networks with temporal Input" NOLTA'98. 2. 345-348 (1998)