2002 Fiscal Year Annual Research Report

アクティブ人工ブレインの試作による情報処理システムの構成的研究

Research Project

Project/Area Number	14350175
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	中島康治東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60125622)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小野美武東北大学, 電気通信研究所, 助手 (70312676) 早川吉弘東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20250847) 佐藤茂雄東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (10282013)
Keywords	Inverse Delay / 負性抵抗 / 最適化問題 / カオス / アクティブ人工ブレイン / 集積回路
Research Abstract	本研究テーマは、構成的手法により脳の情報処理機能の獲得を目指して、自励発信能力をも含むアクティブな基本性質を堅持したシリコンニューロンによりマクロな場としての結合系、シリコンブレインを構成することを最終的な目的としている。本年度は研究の中核となるIDモデルの特性解析について数値解析を中心に行った。この結果、単一IDユニットにおいて、自己結合とバイアスによる自励発信領域を明らかにした。また、脳の情報処理で非常に重要な役割を果たしていると考えられる、カオス的振る舞いもその刺激応答において出現することを確認することが出来た。 IDモデルの集団の振る舞いについては、マクロ結合を施し、そこに現れる負性抵抗領域を用いることで、ある種の組み合わせ最適化問題に効果的に利用できるなどの応用面の良好な結果を得ることが出来た。また、従来のニューラルネットワークとの性能比較として自己連想記憶における記憶容量への影響、想起ダイナミクスの相違についての研究を行い、結論を得るところまでは至ってないが、同程度以上の性能を持つことが予想できる結果を得ており、次年度も継続して研究を行う予定である。一方、シリコンブレインの実現に不可欠な集積回路については、CMOSベースのIDニューロン回路の設計や、高集積化を目指したストカスティックシステムの設計を完了しVDECによるテストIDネットワークチップの試作をお願いするとこまで完了した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K.Nakajima: "Characteristics of Inverse Delayed Model for Neural Computation"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 861-864 (2002)
[Publications] T.Onomi: "Implementation of Phase-Mode Arithmetic Elements for Parallel Signal Processing"Abst. of Applied Superconductivity Conference 2002. 4EC02 (2002)
[Publications] Y.Hayakawa: "Analysis and Measurement of Limit Cycles Generated on Neural Networks with Cyclic and Longer Connections"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 315-318 (2002)
[Publications] T.Haga: "Learning Algorithm for the Threshold of Nonmonotonic Neurons Composing a Boltzmann Machine"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 687-690 (2002)
[Publications] H.Akima: "Hardware Implementation of a Single Electron Neural Network"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 913-916 (2002)
[Publications] S.Akimoto: "Implementation of a new stochastic neurochip and a study on transitions between limit cycle stochastic noise"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 917-920 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

アクティブ人工ブレインの試作による情報処理システムの構成的研究

Principal Investigator

中島 康治 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60125622)

Research Products

[Publications] K.Nakajima: "Characteristics of Inverse Delayed Model for Neural Computation"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 861-864 (2002)

[Publications] T.Onomi: "Implementation of Phase-Mode Arithmetic Elements for Parallel Signal Processing"Abst. of Applied Superconductivity Conference 2002. 4EC02 (2002)

[Publications] Y.Hayakawa: "Analysis and Measurement of Limit Cycles Generated on Neural Networks with Cyclic and Longer Connections"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 315-318 (2002)

[Publications] T.Haga: "Learning Algorithm for the Threshold of Nonmonotonic Neurons Composing a Boltzmann Machine"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 687-690 (2002)

[Publications] H.Akima: "Hardware Implementation of a Single Electron Neural Network"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 913-916 (2002)

[Publications] S.Akimoto: "Implementation of a new stochastic neurochip and a study on transitions between limit cycle stochastic noise"Proc. 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 917-920 (2002)

中島康治東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60125622)