2002 Fiscal Year Annual Research Report
意識発現機構の神経回路網による数理モデル化に関する研究
Project/Area Number |
02J10362
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
片山 克己 東北大学, 電気通信研究所, 特別研究員(PD)
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Keywords | ニューラルネットワーク / 統計物理学 / 非線形動力学 |
Research Abstract |
1.海馬体と視覚皮質の間に双方向の情報のやり取りが存在するというIijima等の実験事実に基づいた視覚の選択的注意に対する数理モデルを2つ提案した。その2つのモデルは、海馬体と視覚皮質から構成される2層ニューラルネットワークであり、ニューロンとしてHodgkin-Huxleyニューロンを用いたモデルとFitzHugh-Nagumoニューロンを用いたモデルを考えた。計算機による数値計算によって両方のモデルの振る舞いを調べ、視覚の選択的注意が、海馬体のニューロン集団と視覚皮質の一部のニューロン集団の間の振動数と発火時刻に対する同期現象として理解できることを指摘した。そして、このモデルの振る舞いとニューロン集団の競合によって視覚の選択的注意がなされるというDesimoneとDuncanの仮説に矛盾が無いことを明らかにした。また、このモデルを用いると注意の遷移が速やかに行われることを明らかにした。これらの成果をシンガポールで行われた国際会議と国内の研究会で発表した。 2.哺乳類の脳におけるMT野とMST野は、視覚情報から移動体の運動ベクトル、すなわち、オプティカルフローを検出する機能を持つと考えられている。我々は、Autoencoderを用いたMT野とMST野の数理モデルを提案し、誤差逆伝播法を用いてそのネットワークにオプティカルフローを学習させた。計算機による数値計算によって実際のマカク猿のMSTニューロンと類似したオプティカルフローへの反応特性が得られた。この成果をPhysicaAという外国雑誌へ投稿し受理された。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Katsuki Katayama: "A MODEL FOR VISUAL SELECTIVE ATTENTION BY TWO-LAYERED NEURAL NETWORK WITH FITZHUGH-NAGUMO NEURONS"Proceeding of the 9th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP'02). Vol.3. 1602-1606 (2002)
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[Publications] 片山 克己: "視覚の選択的注意に対するニューラルネットワークモデルHodglcin-Huxley方程式とFitzHugh-Nagumo方程式の比較"電子情報通信学会技術研究報告. Vol.102 No.628. 19-24 (2003)
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[Publications] Katsuki Katayama: "Model of MT and MST areas using an autoencoder"physica A. (印刷中). (2003)