| 研究課題/領域番号 |
19H04183
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61040:ソフトコンピューティング関連
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
末谷 大道 大分大学, 理工学部, 教授 (40507167)
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| 研究分担者 |
北城 圭一 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (70302601)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ランダム神経回路網 / 安定カオス / 超過渡カオス / 神経ダイナミクス / 分岐理論 |
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| 研究成果の概要 |
カオスニューロン写像をランダムに結合させた系について、有限サイズリアプノフ指数などの非線形動力学理論に基づく解析を行なった。その結果、写像の急峻さに関わるパラメタや結合係数を操作することによって、空間的に凍結した周期アトラクタ→弱い(超過渡)カオス→安定カオス→(超過渡)カオスという遷移を示すことがわかった。また、系が安定カオスを示すとき、外部入力に対する再現性がカオスの場合よりも高まることも発見した。また、より単純なtanh 型のニューロンを素子とする持つランダム回路におけるカオスの発生機構について探究し、準周期ルートによるカオスの発生や統計的なスケーリング則をもつことを新たに発見した。
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| 自由記述の分野 |
複雑系科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
基礎研究としての本課題の意義は、力学系としての神経系の理解を深めることである。力学系としての神経系の顕著な特徴は、スパイク活動に代表される不連続的な非線形性である。安定カオスは、この様な神経ダイナミクスを理解するための重要な概念となり得る。また、安定カオスの特性を利用することで、非線形の判別能力と長期間情報を保持できる高性能なメモリーデバイスを開発することが可能となる。本研究の進展によって、神経科学の進歩や新たな技術の開拓に寄与することが期待される。
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