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2015 年度 実績報告書

無限次元の情報幾何学を用いた脳活動のモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 24700301
研究機関関西学院大学

研究代表者

三浦 佳二  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (60520096)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードInformation Geometry / Applied Topology
研究実績の概要

本年度においては、広く「応用現代幾何学」の方法を脳科学・脳工学へと応用した。高度に抽象的な幾何学を積極的に使ったデータ解析は珍しいものであり、このような野心的な挑戦が新しいイノベーションを生み出すと期待するものである。具体的な成果の1つとしては、前年度に方法論として開発したグラフのHodge-小平分解を応用する事で、ネットワーク中のループの数から、神経回路網の学習則の違いを判別することができた。このことは、トポロジーをただ計算してみるだけではなく、重要な問題を解決するために極めて有効となるケースがある事を示した。また、情報幾何学の応用として、安静状態であっても変動し続ける脳活動において、視覚刺激に対する相対的に小さな応答を、どのように情報処理しているか、という問題を指導学生の卒業研究として進めた。雑誌論文としては未発表であるが、今後一連の研究へと発展することが期待できる。これらに限らず、現代幾何学を用いた解析手法が極めて効果的な応用先がこの1年で数多く見つかったことも収穫であり、今後のこの路線における研究の発展は間違いないものと確信することができた。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Real-Time Computing of Touch Topology via Poincare-Hopf Index2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Miura, Kazuki Nakada
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 3 ページ: 2566-2571

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2015.2504387

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rule of neural networks2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Miura, Takaaki Aoki
    • 雑誌名

      Proc. IFAC CHAOS 2015

      巻: 48-18 ページ: 175-180

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2015.11.032

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Visualization of topological landscape in shear-flow dynamics of amorphous solids2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fujita, Koji Ohara, Keiji Miura, Akihiko Hirata, Motoko Kotani, Yasumasa Nishiura, Mingwei Chen
    • 雑誌名

      EPL (Europhysics Letters)

      巻: 110 ページ: 38002

    • DOI

      10.1209/0295-5075/110/38002

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] データの見方を変える脳理論を現代幾何学から探る2015

    • 著者名/発表者名
      三浦佳二
    • 学会等名
      数理モデリング研究会
    • 発表場所
      湖邸滋びわこクラブ (滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-11-28
  • [学会発表] リズム運動における位相リセット制御の最適化2015

    • 著者名/発表者名
      中田一紀, 三浦佳二, 我妻広明
    • 学会等名
      第38回日本生体医工学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      広島市立大学 (広島県広島市)
    • 年月日
      2015-11-28
  • [学会発表] Poincare-Hopf 指数を用いた実時間手書き入力の位相不変量計算2015

    • 著者名/発表者名
      三浦佳二, 中田一紀
    • 学会等名
      さきがけ・CREST「数学」探索における収穫と今後の熟成について
    • 発表場所
      甲州市勝沼ぶどうの丘 (山梨県甲州市)
    • 年月日
      2015-11-14
  • [学会発表] Hodge-小平分解のスケーリングは神経回路網の学習則を区別する2015

    • 著者名/発表者名
      三浦佳二, 青木高明
    • 学会等名
      JST CREST-さきがけシンポジウム「22世紀創造のための数学」
    • 発表場所
      ステーションコンファレンス東京 (東京都)
    • 年月日
      2015-09-30
  • [学会発表] A Pulse Current Synchronization Scheme for Spin Torque Nano Oscillators2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nakada, Keiji Miura, Takashi Kimura
    • 学会等名
      SSDM 2015
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Poincare-Hopf 指数を用いた実時間手書き入力の位相不変量計算2015

    • 著者名/発表者名
      三浦佳二, 中田一紀
    • 学会等名
      JST CREST-さきがけシンポジウム「22世紀創造のための数学」
    • 発表場所
      富士ソフトアキバプラザ (東京都)
    • 年月日
      2015-09-28
  • [学会発表] Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rules of neural networks2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Miura, Takaaki Aoki
    • 学会等名
      ICIAM 2015
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2015-08-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Pulse-coupled Synchronization in an Array of Spin Torque Nano Oscillators2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nakada, Keiji Miura
    • 学会等名
      INTERMAG 2015
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2015-05-15
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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