大規模結合高次アクティブシリコンニューロンの試作による人工ブレインの構成的研究

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18360159
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中島 康治 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60125622)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: ニューラルネットワーク / バースト発火現象 / 高次ダイナミクス / ID モデル / 集積回路 / ニューロチップ / 能動素子 / シリコンブレイン

研究概要

本研究課題では、自励発振能力を含むアクティブな性質を持つシリコンニューロンの次元を上げ、その大規模結合系のマクロな回路網であるシリコンブレインにおける情報処理を前提とした高次特性への関与を解明する。1つの具体例は、前課題のレベルでは困難であったが生理学的には広く興味が持たれ際立った特性であるバースト発火現象をシリコンニューロンに発現させ、これによりシリコンブレインの全く新しい高次の機能を引き出し、脳の情報処理機構の新たな獲得ならびに知的な処理に結びつく新機能の創製と開発に繋げる。このため我々が提案した逆関数遅延IDモデルをベースにしたさらに高次な一般性の高いモデルを構築し、応用をも視野に入れてこのモデルをベースとした集積回路による高次アクティブシリコンブレインを製作して、その測定と評価を通して超並列情報処理機構を明らかにする。

研究成果

• [雑誌論文] Bursting chracteristics of a neuron model based on a concept of potential with active areas (2008)
  • 著者名/発表者名: Koji Nakajima, and Shinya Suenaga
  • 雑誌名: CHAOS 18 ページ: 023120-1 - 023120-12
• [雑誌論文] Recalling Temporal Sequences of Patterns Using Neurons with Hysteretic Property (2008)
  • 著者名/発表者名: Johan Sveholm, Yoshihiro Hayakawa, and Koji Nakajima
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals, E91-A 4 ページ: 943-950
• [雑誌論文] Hardware Neural Network for a Visual Inspection System (2008)
  • 著者名/発表者名: Seungwoo Chun, Yoshihiro Hayakawa, and Koji Nakajima
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals,E91-A 4 ページ: 935-942
• [雑誌論文] Avoidance of the Permanent Oscillating State in the Inverse Function Delayed Neural Network (2007)
  • 著者名/発表者名: Akari Sato, Yoshihiro Hayakawa, and Koji Nakajima
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals,E90-A 10 ページ: 2101-2107
• [雑誌論文] Design of Neural Network Chip for the Burst ID Model with Ability of Burst Firing (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinya Suenaga, Yoshihiro Hayakawa, and Koji Nakajima
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals, E90-A 4 ページ: 715-723
• [学会発表] Universal analyses of neuron models based-on a concept of potential with active areas (2008)
  • 著者名/発表者名: Koji Nakajima
  • 学会等名: Proceedings of 2008 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: Budapest,Hungary
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Recalling Complex Sequences of Patterns Using Neurons with Hysteretic Property (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Sveholm, Y. Hayakawa, and K. Nakajima
  • 学会等名: Proceedings of 2007 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: Vancouver,Canada
  • 年月日: 2007-09-19