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2002 年度 実績報告書

層状ニューラルネットワークを用いた意識の数理モデル化

研究課題

研究課題/領域番号 13680383
研究機関東北大学

研究代表者

堀口 剛  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (30005558)

研究分担者 本田 泰  室蘭工業大学, 情報工学科, 助教授 (20241531)
キーワードニューラルネットワーク / 数理モデル / 注意 / 意識 / 記憶
研究概要

記憶,学習,注意,意識などの脳の高次機能の人工ニューラルネットワークを用いた研究は;高等動物の脳機能の理解や情報処理能力を解明する上で重要であり,人類の究極の研究課題である.我々は,昨年度に続いて,視覚の選択的注意と意識に関する数理モデル化の研究を行った.まず,DesimoneとDuncanの仮説に基づき,FitzHugh-Nagumoニユーロンを用いた2層ニューラルネットワークを構築し,視覚の選択的注意の研究を行った.すなわち,海馬体と視覚皮質に関する視覚の選択的注意の数理モデルを作り,数値実験により2層のニューロン集団間に発火時間に関してガンマ振動の同期現象が起こることを示し,注意に対する一つの解釈を与えた(ICONIP'02で発表,Proceedings of the ICONIP'02,Vol.3,1602(2002)).さらに,Hodgkin-Huxleyニューロンを用いた数理モデルを構築し,FitzHugh-Nagumoニューロンを用いた数理モデルとの比較を行った(信学技報,NC2002-120,19(2003)).注意や意識機構に対するCrickによる仮説の一部とDesimoneとDuncanの仮説を併せた数理モデルを提案し,数値実験を行い,その結果を学術雑誌に発表のための原稿を現在作成中である.また,記憶に関する海馬系の3層,4層,5層モデルを提案した(Proceedings of the ICONIP'02,Vol.,1,343(2002),信学技報,NC2002-120,17(2003)).FitzHugh-Nagumoニューロンを用いた2層ニューラルネットワークモデルを提案し,テータ振動とガンマ振動の発現に関する研究を行った(Proceedings of the ICONIP'02,Vol.3,1597(2002)).現在,Crickのサーチライト仮説に基づき,意識の数理モデルを考案し,その性質を解明中である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] K.Katayama, M.Yano, T.Horiguchi: "A Model for Visual Selective Attention by Two-Layered Neural Network with FitzHugh-Nagumo Neurons"Proceedings of the ICOIP'02. 3. 1602-1606 (2002)

  • [文献書誌] 片山克己, 矢野雅文, 堀口剛: "視覚の選択的注意に対するニューラムネットワークモデル"信学技報(NC2002-120(2003-02)). 2. 19-24 (2003)

  • [文献書誌] T.Horiguchi, H.Yokoyama: "Storage and Recall of Dynamical Patterns in Neural Network Models of Hippocampus"Proceedings of the ICONIP'02. 1. 343-377 (2002)

  • [文献書誌] 横山大明, 堀口剛: "海馬体3層モデルによる自己連想記憶と相互連想記憶"信学技報(NC2002-120(2003-02)). 2. 7-12 (2003)

  • [文献書誌] T.Omori, T.Horiguchi: "Oscillatory Phenomena in Hippocampal CA3 Model with Excitatory and Inhibitory Neurons"Proceedings of the ICONIP'02. 2. 1597-1601 (2002)

  • [文献書誌] K.Katayama, Y.Sakata, T.Horiguchi: "Layered Neural Networks with Non-Monotonic Transfer Functions"Physica A. 317. 270-298 (2003)

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公開日: 2004-04-07   更新日: 2016-04-21  

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