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2014 年度 実績報告書

非対称構造を持つ層状ニューラルネットのベクトル生成による認知、記憶の計算論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24500285
研究機関愛知工業大学

研究代表者

石井 直宏  愛知工業大学, 情報科学部, 教授 (50004619)

研究分担者 鳥居 一平  愛知工業大学, 情報科学部, 准教授 (50454327)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード非対称構造の回路 / 層状ニューラルネット / 非線形性の特徴 / ベクトルの生成 / ベクトル場の生成 / ウィーナ解析の応用
研究実績の概要

非対称構造を持つ神経系ネットワークが、動きの刺激の入力情報となる方向性と動きの速さに対して、敏感であることを計算論から導き出してきた。本研究では網膜、視覚系大脳皮質V1 野、MT 野などに見られるミクロなネットワークであるが、共通の基本構造と見なされる非対称性でかつ非線形性の回路構造がV1 野での動きに対するベクトルの生成、MT 野での冗長性を有した、より強いベクトルの生成と近傍を考慮したベクトル間の関係、そして、MT 野に続くMST 野でのベクトル場の生成を、非対称回路の構造と新たに展開する方法論から明らかにすることである。そこで、本研究では、はじめに、catfishの網膜の非対称構造に注目して、方向性の刺激に対して、ベクトル生成の基本的な計算を示した。次に、その動きの方向性をとらえるベクトルの生成を非線形性を持つ非対称性回路に拡張して、一般的な非線形性の持つ回路の特徴として、明らかにした。さらに、この非対称性構造の回路での非線形性の機能の役割を示した。この非対称構造の回路に注目して、大脳皮質のV1野、それに続くMT野およびMST野でのベクトル生成を論じた。ここでは、大脳皮質のV1層、引き続くMT層で、そのベクトル形成が多くなることを計算論的に示した。さらに、MST野でのベクトル場の生成の手がかりとして、英国のDr.J.Beckらの神経回路のCoordinate Transform Theory(2011)のベクトルの内積から、新たに回転ベクトルの導出を示した。これらの成果はSpringer出版のLNCS(vol.7824,2013),および国際誌のIJSI,IGIGlobal,USA.2013,およびProc.IEEE/SNPD(2013)に掲載した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件)

  • [雑誌論文] On Acceleration of Incremental Learning in Chaotic Neural Network2015

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Deguchi, Toshiki Takahashi and Naohiro Ishii
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science, in printing,Springer

      巻: in printing ページ: in printing

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation and Mapping of Multi-Reducts Based on Nearest Neighbor Relation2014

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Ishii, Ippei Torii, T.Nakashima and H.Tanaka
    • 雑誌名

      International Journal of Network and Distributed Computing, Atlantis Press, Paris

      巻: vol.2 ページ: 1-10

    • DOI

      10.2991/ijndc.2014.2.1.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On Temporal Summation in Chaotic Neural Networks with Incremental Learning2014

    • 著者名/発表者名
      Toshinori deguchi, Toshiaki Takahashi and Naohiro Ishii
    • 雑誌名

      International Journal of Software Innovation,IGI Global, USA

      巻: vol.2 ページ: 72-84

    • DOI

      10.4018/ijsi.2014 100106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analog Learning Neural Network Using Two-Stage Mode by Multiple and Sample Hold Circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Masashi Kawaguchi , Naohiro Ishii and Takashi JInbo
    • 雑誌名

      International Journal of Software Imnnovation, IGI Global, USA

      巻: vol.2 ページ: 61-72

    • DOI

      10.4018/ijsi.2014010105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Reducts Based on Nearest Neighbor Relation2014

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Ishii, Ippei torii,, K.Iwata and T.Nakashima
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science, IDEAL2014, Springer

      巻: vol.8669 ページ: 18-26

    • DOI

      10.1007/978-3-319-10840-7_3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Eye-Blink Controlled Application for Physically Handicapped Children2014

    • 著者名/発表者名
      Ippei Torii, K.Ohtani, S.Takami and Naohiro Ishii
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science, IDEAL2014, Springer

      巻: vol.8669 ページ: 10-17

    • DOI

      10.1007/978-3-319-10840-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On Simplification of Chaotic Neural Network with Increnmental Learning2014

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Deguchi, T.Takahashi and Naohiro Ishii
    • 雑誌名

      Proc. IEEE/ACIS SNPD2014, IEEE CPS

      巻: Proc. ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/SNPD.2014.6888736

    • 査読あり

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公開日: 2016-06-01   更新日: 2023-03-16  

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