学習機能を有するニューロデバイスの開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560367
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 日本大学
• 研究代表者: 佐伯 勝敏 日本大学, 理工学部, 准教授 (60256807)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 電子デバイス / 集積回路

研究概要

本研究は,脳型情報処理システムを構築することを目指し,学習機能を有するニューロデバイスの開発を目的に研究を行った。その結果,パルスタイミングに依存したシナプス可塑性を有するハードウェアモデルを提案し,海馬CA3の構成を参考に,仮想的な三次元構造を示す神経回路網モデルを提案した。さらに,記憶の保持・想起に着目し,デュアルネットワーク構造を提案し,別なパルスが入力された場合でも,保持したパルスを取り出せることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] パルス形ハードウェアニューラルネットワークによるMEMSマイクロロボットの歩行動作制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齊藤健, 岡崎一人, 荻原龍矢, 高藤美泉, 佐伯勝敏, 関根好文, 内木場文男
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 巻: Vol.133, No.7(掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Λ形負性抵抗素子を用いたカオス発振器を有するΔΣA-D変換器 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐伯勝敏, 中里光志, 関根好文
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: Vol.J94-C, No.10 ページ: 334-335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Λ形負性抵抗素子を用いた多値SRAMの低消費電流化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐伯勝敏, 佐々木芳樹, 関根好文
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 巻: Vol.131, No.3 ページ: 528-534
  • 査読あり
• [雑誌論文] 時系列パターンを保持可能なSTDPを有するパルス形ハードウェアニューラルネットワーク (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水亮, 佐伯勝敏, 関根好文
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 巻: Vol.129, No.7 ページ: 1198-1204
  • 査読あり
• [学会発表] A Study on CPG Model Transition Swing and Stance Pattern with Interstitial Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Saeki, Tatsuya Tatebe, Yoshifumi Sekine
  • 学会等名: International Joint Conference on Neural Networks
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 2012-06-11
• [学会発表] 多値SRAMを用いたANNに対する一検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 眞下祐一, 佐々木芳樹, 佐伯勝敏, 関根好文
  • 学会等名: 電気学会電子回路研究会
  • 発表場所: 横須賀
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] Associative Memory Using Pulse-type Neural Network with STDP Synapses (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Saeki, Toshiharu Morita, Yoshifumi Sekine
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Systems Design and Applications
  • 発表場所: Cordoba, Spain
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] パルス形ハードウェアニューロンモデルの低容量化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々木芳樹, 佐伯勝敏, 関根好文
  • 学会等名: 電気学会電子回路研究会
  • 発表場所: 宮古島
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] STDPを有するパルス形ハードウェアニューロンモデルを用いた連想記憶に対する一検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 守田敏春, 佐伯勝敏, 関根好文
  • 学会等名: 2011年電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] 四足歩行運動の遊脚・接地パターンを生成・移行するANNに対する検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 建部達弥, 佐伯勝敏, 関根好文
  • 学会等名: 計測自動制御学会第38回知能システムシンポジウム
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] Pulse-Type Neuro Devices with Two Time Windows in STDP and Its Application to the Memory of Temporal Sequences Patterns (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Saeki, Shingo Watanabe, Toshiharu Morita, Yoshifumi Sekine
  • 学会等名: International Conference on Biomedical Electronics and Devices
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 2011-01-28
• [学会発表] 空間加算を考慮した歯状回-CA3電子回路モデルに対する一検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田慶介, 佐伯勝敏, 関根好文
  • 学会等名: 電気学会電子回路研究会
  • 発表場所: 屋久島
  • 年月日: 2009-11-12
• [図書] Synchronization of Coupled Pulse-Type Hardware Neuron Models for CPG Model, The Relevance of the Time Domain to Neural Network Models Springer Series in Cognitive and Neural Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken Saito, Akihiro Matsuda, Katsutoshi Saeki, Fumio Uchikoba and Yoshifumi Sekine
  • 総ページ数: 117-133
• [図書] Pulse-Type Hardware Neural Network with Two Time Windows in STDP (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Saeki, Ryo Shimizu, Yoshifumi Sekine, M. Koppen
  • 総ページ数: 877-884
  • 出版者: Springer-Verlag Berlin Heidelberg
• [備考]
  • URL: http://chip.ecs.cst.nihon-u.ac.jp/
• [産業財産権] 基準電圧発生回路 (2011)
  • 発明者名: 関根好文,佐伯勝敏
  • 権利者名: 学校法人日本大学
  • 産業財産権番号: 特許、特許第4830088号
  • 取得年月日: 2011-09-30