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2006 年度 実績報告書

潜在的機能発現をめざした非標準計算論に基づく創造的情報処理システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16500135
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

松井 伸之  兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10173783)

研究分担者 礒川 悌次郎  兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 助教授 (70336832)
西村 治彦  兵庫県立大学, 大学院応用情報科学研究科, 教授 (40218201)
FERDINAND Peper  独立行政法人情報通信研究機構, 関西先端研究センター, 主任研究員 (40359097)
上浦 尚武  兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 助教授 (80275312)
キーワードニューラルネットワーク / SOM / セルオートマトン / 四元数 / 量子ビット / 強化学習 / 画像処理 / データマイニング
研究概要

平成18年度においては、これまでの研究を継続発展させ、提案してきた計算論の基本性能をより詳細に明らかにしその理論的基盤を固めるとともに、創造的情報処理システムとしてのシステム応用を企てた。また、本年度は本課題の最終年度でもあるので、これまでに得られた研究成果を可能な限り国内外に発表してきた。
本年度に新たに得られた主な結果を以下に示す。
1.四元数体系導入によるホップフィールドニューラルネットワークの特異な連想想起特性としての潜在的機能発現を明らかにし、その効果に基づく創造的情報処理システム応用を企て、その手法の離散値状態離散値時間型での妥当性を示し、多重項の存在など興味ある結果を得ることができた。
2.提案してきた量子ビット描像ニューロンの理論的基盤を強固にし、量子ビットニューラルネットワークのシステム応用拡大として、カラーナイトビジョンシステムやデータマイニングシステムにおける実用性を示し得た。
3.提案してきたブロック学習SOMの創造的情報処理の実応用としての動体追跡画像処理システムを開発し得た。
4.創造的情報処理システム構築の基盤としての認知交代の双方向連想記憶モデルを詳細に調べ、その妥当性を明らかにできた。
5.カオス強化学習スキームによる群行動の創発など群行動の潜在的機能発現を様々な角度から検討し得た。
6.確率的セルの導入によって、非同期セルオートマトン上で故障箇所の自律的認識と不活性化及び自己修復機能発現を可能にし得るアルゴリズムを構築し得た。
これらの課題を通して得られた研究成果を創造的情報処理システムとして統合しながら、全体として研究を遂行し、研究発表成果リストに示したような研究成果を国内外に広く発表することができ、当初の研究計画は達成できたものと考えている。しかしながら、Clifford代数などの数学的視点からの追求、量子状態のブロッホ表現及びセルラー型ニューラルネットワークなどへの導入による性能向上効果の評価などは、今後さらに追求するべき課題と考えている。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (16件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Defect-Tolerance in Cellular Nanocomputers2007

    • 著者名/発表者名
      Teijiro Isokawa
    • 雑誌名

      New Generation Computing 25・2

      ページ: 171-199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Asynchronous Self-Reproducing Loops with Arbitration Capability2007

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Takada
    • 雑誌名

      Physica D 227・1

      ページ: 26-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Reinforcement Learning Scheme for Flocking Behavior Emergence2007

    • 著者名/発表者名
      Kouichiro Morihiro
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics 11・2

      ページ: 155-161

  • [雑誌論文] Universal Construction and Self-Reproduction on Self-Timed Cellular Automata2006

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Takada
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics C 17・7

      ページ: 985-1007

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Construction Universality in Purely Asynchronous Cellular Automata2006

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Takada
    • 雑誌名

      Journal of Computer and System Sciences 72

      ページ: 1368-1385

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Online Marking of Defective Cells by Random Flies2006

    • 著者名/発表者名
      Teijiro Isokawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 4173

      ページ: 347-356

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Reconstruction and simulation for three-dimensional morphological structure of insect neurons2006

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yamasaki
    • 雑誌名

      Neurocomputing 69・10-12

      ページ: 1043-1047

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Fundamental Properties of Quaternionic Hopfield Neural Network2006

    • 著者名/発表者名
      Teijiro Isokawa
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 International Joint Conference on Neural Networks

      ページ: 610-615

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Qubit Inspired Neural Network towards Its Practical Applications2006

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Mori
    • 雑誌名

      Proceedings of 2006 International Joint Conference on Neural Networks

      ページ: 616-621

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] On Self-Organizing Maps Learning with High Adaptability under Non-Stationary Environments2006

    • 著者名/発表者名
      Teijiro Isokawa
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE-ICASE International Joint Conference 2006

      ページ: 4575-4580

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Cooperative Behavior-Based Computation Simulated on Self-Timed Cellular Automaton2006

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Hisamori
    • 雑誌名

      Proceedings of 12th International Workshop on Cellular Automata (AUTOMATA2006)

      ページ: 20-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Multistable Perception Model by Bidirectional Associative Memory2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Kitamura
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th International Conference on Artificial Life and Robotics(AROB llth'06)

      ページ: GS13-5

  • [雑誌論文] 共焦点レーザ顕微鏡画像に基づく昆虫神経細胞構造の再構築2006

    • 著者名/発表者名
      礒川 悌次郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J89-D・8

      ページ: 1877-1886

  • [雑誌論文] Emergence of Flocking Behavior Based on Reinforcement Learning2006

    • 著者名/発表者名
      Kouichiro Morihiro
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Artificial Intelligence 4253

      ページ: 699-706

  • [雑誌論文] Characteristics of Flocking Behavior Model by Reinforcement Learning Scheme2006

    • 著者名/発表者名
      Kouichiro Morihiro
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE-ICASE International Joint Conference 2006

      ページ: 4551-4556

  • [雑誌論文] On Self-Organizing Map Based Classification of Insect Neurons2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Urata
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE Region 10 Conference (TENCON2006) IPS-2

      ページ: TEN-561

  • [図書] ニューラルネットワーク計算知能(第5章 量子描像ニューラルネットワーク,第6章 認知競合現象とニューラルネットワークモデル)2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺啓桂吾 編著(分担執筆第1著者:第5章 松井伸之, 第6章 西村治彦)
    • 総ページ数
      295(49)
    • 出版者
      森北出版

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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