• 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

2021 年度 実績報告書

浅層ニューラルネットによる状況適応型学習技術の確立と個人支援システム等への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H03304
研究機関筑波大学

研究代表者

森田 昌彦  筑波大学, システム情報系, 教授 (00222349)

研究分担者 井澤 淳  筑波大学, システム情報系, 准教授 (20582349)
川崎 真弘  筑波大学, システム情報系, 准教授 (40513370)
堀江 和正  筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (60817112)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードホワイトボックス機械学習 / 浅層ニューラルネット / 脳波解析 / 脳情報処理
研究実績の概要

・研究代表者らが開発した浅層ニューラルネットの一種である選択的不感化ニューラルネット(SDNN)を用いてパターン分類を行った場合,個々の入力に対する判断根拠がわかるだけでなく,その判断の信頼性もある程度推測できることがわかった.
・昨年度開発したSDNNによる脳波解析手法を用いると,予測精度とうつ傾向の強さとがかなり高い相関を示す場合があることを発見した.分析を進めた結果,これまで全く知られていなかった,うつ傾向と強く関係する脳波特徴量をいくつか得ることができた.また,この成果に関する検証実験を行うための準備作業を行った.
・注意欠陥多動性障害の行動の定常性に関する脳波リズムと行動特性の関係性を明らかにした.また人が諦めるという行動を意思決定する際に増加する脳波リズムを脳磁気刺激で誘発すると諦め行動が変化することを特定した.
・身体運動学習における冗長性と意識の問題を計算論的に明らかにするために,日常では経験しないような冗長性を含む学習課題をヒトに対して実施し,探索運動を制御することが学習にとって重要であることを明らかにした.また,運動学習に伴う自己意識の回復過程を状態空間モデルでモデル化し,自己意識回復のダイナミクスを捉えた.
・SDNNを容易に実装・利用できる環境を提供するライブラリLIBSDNN について,令和2年度に続きversion2.0の開発を進めた.SIMD命令導入による高速化やJsonファイルを通じたハイパパラメータの読み込み機能を追加したうえで,令和4年度の公開を目指している.

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

計画した研究の一部がまだ論文発表に至っていない一方,うつ病の早期診断につながる脳波解析結果など,当初計画に含まれていなかった大きな成果も得られている.

今後の研究の推進方策

これまでに得られた成果の論文化を進めるとともに,うつ傾向と脳波の関係について二種類の検証実験を実施する.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Behavioural effects of task-relevant neuromodulation by rTMS on giving-up2021

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Eri、Kawasaki Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01645-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A small-scale robotic manipulandum for motor control study with rodents2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takahisa、Terada Shin、Matsuzaki Masanori、Izawa Jun
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 35 ページ: 898~906

    • DOI

      10.1080/01691864.2021.1912637

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Task-relevant and task-irrelevant variability causally shape error-based motor learning2021

    • 著者名/発表者名
      Dal’Bello Lucas Rebelo、Izawa Jun
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 142 ページ: 583~596

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2021.07.015

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The role of motor memory dynamics in structuring bodily self-consciousness2021

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Ryota、Ayabe-Kanamura Saho、Izawa Jun
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 ページ: 103511~103511

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103511

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The neural and behavioral characteristics of timing functions in attention-deficit/hyperactivity disorder2021

    • 著者名/発表者名
      Eri Miyauchi, Shoko Kinumaki, Masahiro Kawasaki
    • 学会等名
      European Society for Cognitive and Affective Neuroscience (ESCAN) 2021
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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