• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実施状況報告書

細胞外電場を介した非シナプス型フィードバックを有する神経回路網の実証的理論研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00330
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) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード計算神経科学 / ベイズ推論 / データサイエンス / 高次元データ / 機械学習 / 時空間自己回帰モデル / 超解像 / 嗅覚情報
研究実績の概要

本研究では,神経生理学の知見に基づいたニューロンモデルと細胞外電場との相互作用を有する神経システムの数理モデルを構築し,神経システムと細胞外電場からなる動的システムにおける情報処理メカニズムに関する実証的理論を行う.

本研究課題の2年度にあたる平成29年度には,神経生理学の知見に基づいて,計測データから,神経ネットワークモデルの非線形ダイナミクスを推定するための統計的アルゴリズムを構築し,その有効性をシミュレーションデータにより示すことに成功した.個々の神経細胞のダイナミクスに関しては,複数の候補から本質的に内在する非線形ダイナミクスのみを抽出するアルゴリズムを構成した.加えて,神経イメージングデータからの情報抽出を実現するための方法として,動画像データからより高フレームレートの動画像を推定するためのアルゴリズムを提案し,その有効性を実データを用いた検証により示すとともに,静止画像の超解像のアルゴリズムの高速化手法の構築も進めた.また,生物系の研究者と共同で,嗅覚システムにおける神経ネットワークの数理モデル化に関する実証的理論研究を行い,ギャップジャンクションが持ちうる神経情報処理上の機能的意義を示す結果を得た.さらに,多次元時系列データから潜在ダイナミクスを推定するための方法として,状態空間モデルに基づく方法を構成し,その有効性を検証した.これらの研究成果は,関連する国内学会や国際会議にて口頭発表を実施するとともに,査読付きの英語論文として公表した.また,これらの成果は関連する研究者の注目を受け,依頼講演を受けた.

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

当初の予定通り,神経ネットワークのダイナミクスの取り扱いを進めることができているため.

今後の研究の推進方策

興奮性結合と抑制性結合が混在した神経ネットワークの取り扱いを進める.

次年度使用額が生じた理由

次年度に,当初予定していた学会に参加するための旅費として使用する.

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Sparse Super-Resolution Method Using Accelerated Cross-Validation2018

    • 著者名/発表者名
      Takenori Nakaya, Toshiaki Omori
    • 雑誌名

      accepted for publication in ACM International Conference Proceeding Series

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Belief Propagation for Probabilistic Slow Feature Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Omori, Tomoki Sekiguchi, Masato Okada
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 ページ: 084802:1-6

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSJ.86.084802

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Frame Rate Upconversion Using Sparse Spatio-Temporal Auto Regressive Model2017

    • 著者名/発表者名
      Yuusuke Tanaka, Daiki Kishimoto, Toshiaki Omori
    • 雑誌名

      Proceedings of 18th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: - ページ: 107-114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Privacy Preserving Extreme Learning Machine Using Additively Homomorphic Encryption2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kuri, Takuya Hayashi, Toshiaki Omori, Seiichi Ozawa, Yoshinori Aono, Le Trieu Phong, Lihua Wang, Shiho Moriai
    • 雑誌名

      Proceedings of 2017 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence

      巻: - ページ: 1350-1357

    • 査読あり
  • [雑誌論文] t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding Spectral Clustering2017

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

      Proceedings of 2017 International Joint Conference on Neural Networks

      巻: - ページ: 1628-1632

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Sparse Super-Resolution Method Using Accelerated Cross-Validation2018

    • 著者名/発表者名
      Takenori Nakaya, Toshiaki Omori
    • 学会等名
      2nd International Conference on Intelligent Systems, Metaheuristics & Swarm Intelligence
    • 国際学会
  • [学会発表] 物理モデリングとスパースモデリングの融合による脳神経ダイナミクスの抽出2017

    • 著者名/発表者名
      大森敏明
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] スパースモデリングに基づく神経細胞ダイナミクスの推定2017

    • 著者名/発表者名
      大塚慎也, 大森敏明
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] 逐次モンテカルロ法に基づく不均質反応ダイナミクスの推定2017

    • 著者名/発表者名
      森本亮太,桑谷立,岡本敦,福島孝治, 大森敏明
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] スパースモデリングに基づく神経細胞非線形ダイナミクスの推定2017

    • 著者名/発表者名
      大塚慎也, 大森敏明
    • 学会等名
      第16回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] 岩石-水相互作用を支配する不均質反応ダイナミクスを統計的に推定する~ベイズ統計に基づく情報抽出~2017

    • 著者名/発表者名
      森本亮太,桑谷立,岡本敦,福島孝治, 大森敏明
    • 学会等名
      第16回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] Bayesian Inversion Analysis of Nonlinear Spatiotemporal Dynamics of Heterogeneous Reactions in Rock-Water Interactions2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Omori, Ryota Morimoto, Tatsu Kuwatani, Atsushi Okamoto, Koji Hukushima
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of Non-ideal Parameters of Amphibole Solid Solution Using Exchange Monte Carlo Method2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okamoto, Tatsu Kuwatani, Kenta Ueki, Toshiaki Omori, Koji Hukushima
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Extracting Neuronal Nonlinear Dynamics Based on Sparse Modeling2017

    • 著者名/発表者名
      Shinya Otsuka, Toshiaki Omori
    • 学会等名
      International Meeting on "High-Dimensional Data-Driven Science"
    • 国際学会
  • [学会発表] Bayesian Inversion Analysis of Nonlinear Spatiotemporal Dynamics of Heterogeneous Reactions in Rock-Water Interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Morimoto, Tatsu Kuwatani, Atsushi Okamoto, Koji Hukushima, Toshiaki Omori
    • 学会等名
      International Meeting on "High-Dimensional Data-Driven Science"
    • 国際学会
  • [学会発表] Localization of Innexins in the Atennae of the Japanese Carpenter Ant, Camponotus Japonicus and Its Putative Involvement in the Chemosensory Mechanism for Nestmate-nonnestmate Discrimination2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Uebi, Yusuke Takeichi, Kouji Yasuyama, Naoyuki Miyazaki, Kazuyoshi Murata, Satoshi Kurihara, Eichi Takaya, Hideo Kubo, Toshiaki Omori, Mamiko Ozak
    • 学会等名
      51th Annual Meeting of the Japanese Association for the Study of Taste and Smell
    • 国際学会
  • [学会発表] Localization of Innexin in the Antennae of the Japanese Carpenter Ant, Camponotus Japonicus, and Its Involvement in the Specific Functions of Dendritic Network for the Chemosensory System of Nestmate-nonnestmate Discrimination2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Uebi Yusuke Takeichi, Kouji Yasuyama, Naoyuki Miyazaki, Kazuyoshi Murata, Satoshi Kurihara, Eichi Takaya, Hideo Kubo, Toshiaki Omori, Mamiko Ozaki
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 国際学会
  • [学会発表] データ駆動型アプローチに基づく神経ダイナミクスの抽出2017

    • 著者名/発表者名
      大森敏明
    • 学会等名
      研究会「ホログラム光刺激による神経回路再編の人為的創出 を目指して」
    • 招待講演
  • [学会発表] Privacy Preserving Extreme Learning Machine Using Additively Homomorphic Encryption2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kuri, Takuya Hayashi, Toshiaki Omori, Seiichi Ozawa, Yoshinori Aono, Le Trieu Phong, Lihua Wang, Shiho Moriai
    • 学会等名
      2017 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence
    • 国際学会
  • [学会発表] t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding Spectral Clustering2017

    • 著者名/発表者名
      Nicoleta Rogovschi, Jun Kitazono, Nistor Grozavu, Toshiaki Omori, Seiichi Ozawa
    • 学会等名
      2017 International Joint Conference on Neural Networks
    • 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(神戸大学先端融合研究環統合研究領域)

    • URL

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

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi