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2016 年度 実施状況報告書

確率的Slow Feature Analysisの構築と空間認識機能への応用(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0010
研究機関神戸大学

研究代表者

大森 敏明  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (10391898)

研究期間 (年度) 2016 – 2018
キーワード時空間ダイナミクス / 計算科学 / 統計科学 / データ科学 / データ駆動科学 / 神経ネットワーク / 情報計測 / 偏微分方程式系
研究実績の概要

本研究課題の初年度目に当たる平成28年度は,国際共同研究者との間での機械学習技術の開発,計算論的神経科学の研究を進めるとともに,今後の国際共同研究に必要な関連研究の研究推進を行った.

実験計測データからの大規模神経ネットワークダイナミクスの推定の実現に向け,本年度は,マルコフ連鎖モンテカルロ法に基づいた統計的推定アルゴリズムの推定を行った.従来手法ではダイナミクスを定める各種パラメータの推定は点推定に限定されていたのに対して,本研究課題では,マルコフ連鎖モンテカルロ法を導入することにより分布推定を実現し,限定された観測データからニューロン間の結合強度の精緻な推定が実現されることを示した.さらに,高次元データに潜む潜在構造を抽出するための推定アルゴリズムの構築を行うなど,国際共同研究の推進を行うとともに,これらの研究を,国内学会や国際学会において広く公表するとともに,査読付きの英文論文として公表した.

さらに,本研究課題で予定していた国際ワークショップを,神経情報処理国際会議のスペシャルセッション"Data-driven approach for extracting latent features from multi-dimensional data"として提案し,受理された.このスペシャルセッションにて,日本,中国,スペイン,オーストラリア,ドイツ,フランスなどからなる多国間の国際ワークショップを実現するとともに,本国際共同研究に関する研究打ち合わせも行った.また,所属研究機関である神戸大学先端融合環 統合研究領域において,本研究課題に関連した国際共同研究プロジェクトの立ち上げを行うなどの研究推進活動を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していた研究がおおむね進展しているため.

今後の研究の推進方策

国際共同研究者との連携を進め,研究を推進する.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Bayesian Estimation of Neural Systems using Particle-Gibbs2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Inoue, Toshiaki Omori
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Intelligent Systems, Metaheuristics & Swarm Intelligence

      巻: - ページ: 350-1-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonparametric Estimation for Membrane Resistances Distributed Non-Uniformly in Neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Seiya Yabuuchi, Toshiaki Omori
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Intelligent Systems, Metaheuristics & Swarm Intelligence

      巻: - ページ: 237-1-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bayesian Inversion Analysis of Nonlinear Dynamics in Surface Heterogeneous Reactions2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Omori, Tatsu Kuwatani, Atsushi Okamoto, Koji Hukushima
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 94 ページ: 033305-1-11

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevE.94.033305

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding with Inhomogeneous Degrees of Freedom2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Kitazono, Nistor Grozavu, Nicoleta Rogovschi, Toshiaki Omori, Seiichi Ozawa
    • 雑誌名

      Proceedings of 23rd International Conference on Neural Information Processing

      巻: - ページ: 119-128

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Bayesian Estimation of Neural Systems using Particle-Gibbs2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Inoue, Toshiaki Omori
    • 学会等名
      International Conference on Intelligent Systems, Metaheuristics & Swarm Intelligence
    • 発表場所
      九龍(香港)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonparametric Estimation for Membrane Resistances Distributed Non-Uniformly in Neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Seiya Yabuuchi, Toshiaki Omori
    • 学会等名
      International Conference on Intelligent Systems, Metaheuristics & Swarm Intelligence
    • 発表場所
      九龍(香港)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Particle-MCMC による神経ネットワークの推定2017

    • 著者名/発表者名
      井上広明, 大森敏明
    • 学会等名
      定量生物学の会第8回年会
    • 発表場所
      自然科学研究機構岡崎カンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2017-01-08 – 2017-01-09
  • [学会発表] 機械学習による神経細胞の電気特性推定2017

    • 著者名/発表者名
      薮内聖也, 大森敏明
    • 学会等名
      定量生物学の会第8回年会
    • 発表場所
      自然科学研究機構岡崎カンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2017-01-08 – 2017-01-09
  • [学会発表] ベイズ統計に基づくIzhikevichニューロンの推定2017

    • 著者名/発表者名
      米澤諒, 大森敏明
    • 学会等名
      定量生物学の会第8回年会
    • 発表場所
      自然科学研究機構岡崎カンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2017-01-08 – 2017-01-09
  • [学会発表] 神経樹状突起における電気的応答特性の抽出~データ駆動型アプローチによるダイナミクス推定~2017

    • 著者名/発表者名
      大森敏明
    • 学会等名
      北海道大学大学院理学研究院 数学部門,北海道大学電子科学研究所附属 社会創造数学研究センター・クロスボーダーシンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市,北海道)
    • 年月日
      2017-01-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Bayesian Inversion Analysis of Dendritic Nonlinear Dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Omori, Koji Hukushima
    • 学会等名
      Cell Symposia: Big Questions in Neuroscience
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-11-11
    • 国際学会
  • [備考] 大森敏明(神戸大学ウェブページ)

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~omoritos/

  • [備考] 大森敏明(researchmap)

    • URL

      http://researchmap.jp/omori/

  • [備考] 神経回路網シミュレーションモデル研究プロジェクト(神戸大学先端融合環統合研究領域)

    • URL

      http://www.oair.kobe-u.ac.jp/ir/project/11.html

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公開日: 2018-01-16  

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