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2008 年度 実績報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 19656094
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)

研究分担者 佐藤 茂雄  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10282013)
早川 吉弘  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (20250847)
小野美 武  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (70312676)
キーワードニューラルネットワーク / 超伝導集積回路 / 最適化問題 / 連想記憶 / ジョセフソン接合
研究概要

昨年度はジョセフソン接合の基本方程式とニューラルネットワークの結合の式を組み合わせて擬似的な逆関数遅延ニューラルネットワークを構成して数値解析を行った。これにより、少数ユニットの構成で極小値からの脱出と最小値への収束を確認した。しかし、ジョセフソン接合の非線形インダクタンスによるヒステリシスを利用した逆関数遅延ニューラルネットワークに関しては動作の安定性の面で難しいことが判明した。このため今後ジョセフソン接合の基本方程式に代えて結合SQUID系とニューラルネットワークの式を組み合わせて擬似的な逆関数遅延ニューラルネットワークを構成し、その数値解析を継続して行い、パラメーターの依存性を導出している。これにより、多数ユニットの構成で極小値からの脱出と最小値への収束を検証する。負性抵抗によるヒステリシスと非線形インダクタンスによるヒステリシスの違いについては回路動作の安定性の面で違いがあることが認められ、情報処理への影響について原理的観点からの解明をさらに進める。現在、結合SQUID系のヒステリシスに置き換えてネットワークを構成し、NP完全問題として4クイーン問題の最適化問題例について計算を実行中である。これによりオリジナルな逆関数遅延ニューラルネットワークの結果との比較を進めてその違いを明確にする予定である。この結果に基づいて、異なるヒステリシス間の振る舞いの違いをより明確にし、より情報処理に適した効果を抽出する検討を行っており今後も続行する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 外観検査システムのための高速ハードウェアニューラルネットワークの設計2009

    • 著者名/発表者名
      千承佑、早川吉弘、中島康治
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A J92-A

      ページ: 37-47

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hardware Neural Network for a Visual Inspection System2008

    • 著者名/発表者名
      S. Chun, Y. Hayakawa, and K. Nakajima
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals E91-A

      ページ: 935-942

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recalling Temporal Sequences of Patterns Using Neurons with Hysteretic Property2008

    • 著者名/発表者名
      J. Sveholm, Y. Hayakawa, and K. Nakajima
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals E91-A

      ページ: 943-950

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bursting characteristics of a neuron model based on a concept of potential with active areas2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima and S. Suenaga
    • 雑誌名

      Chaos, American Institute of Physics 18

      ページ: 023120・1-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RF impedance of intrinsic Josephson junction in flux-flow state with a periodic pinning potential2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, K. Nakajima, and K. Nakajima
    • 雑誌名

      Physica C 468

      ページ: 1295-1297

    • 査読あり
  • [学会発表] ID model with Higher-Order Connections for Traveling Salesman Problem2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sota, Yosihiro Haya kawa, and Koji Nakajima
    • 学会等名
      2008 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      20080900
  • [学会発表] Universal analyses of neuron models based-on a concept of potential with active areas2008

    • 著者名/発表者名
      Koji Nakajima
    • 学会等名
      2008 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      20080900
  • [学会発表] Implementation of high-speed single flux-quantum up/down counter for the neural computation using stochastic logic2008

    • 著者名/発表者名
      T. Onomi and K. Nakajima
    • 学会等名
      2008 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Chicago, U.S.A
    • 年月日
      20080800
  • [学会発表] Study on the Performance of Neuromorphic Adiabatic Quantum Computation Algorithms2008

    • 著者名/発表者名
      Aiko Ono, Shigeo Sato, Mitsunaga Kinjo, and Koji Nakajima
    • 学会等名
      2008 International Joint Conference on Neural Networks
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      20080600

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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