視覚系運動知覚の内部モデルを獲得するニューロモデルの構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580433
• Research Institution: Hannan University
• Principal Investigator: 林 勲 阪南大学, 経営情報学部, 教授 (70258078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬野 元秀 阪南大学, 総合科学部, 教授 (10131616)
• Keywords: ニュートラルネットワーク / ファジィルール / プルーニング / 知識獲得 / 判別問題

Research Abstract

TAM Networkの全結合リンクの中で,解の一致性を満足させながら不必要な結合を削除する新たなプルーニング手法を林と馬野で提案した.プルーニング手法は,下記の3つの観点から情報エントロピーとID3を用いて定式化した.
・中間層(カテゴリー層)で上位層との結合の強さを評価し,不要な結合を削除する.
・中間層(カテゴリー層)で下位層との結合の強さを評価し,不要な結合を削除する.
・出力層において,中間層との結合の強さを評価し,不要な結合を削除する.
これらを3つのプルーニングルールとして表現し,ノードやリンクが削除された場合でもネットワークの出力結果に影響を与えないための削除条件について議論した.さらに,この条件を含む学習アルゴリズムとプルーニングアルゴリズムを構築した.
平成14年9月に購入したサーバー・ワークステーションを用いて,上記の学習アルゴリズムとプルーニングアルゴリズムのプログラム開発を行なった.アルゴリズムの有用性は,DELVE (http://www.cs.toronto.edu/~delve)で公開されている水難事故データと画像データを用いて判別問題として,他手法との認識率の比較を行い,TAM Networkの有効性を確認するとともに,認識率,変数除去の観点でプルーニングの有用性を確認した.また,白黒点を与えた平面図形の判別問題から,プルーニングアルゴリズムにおける3つのルールの正当性,パラメータの調整精度,認識率の変移を確認した.これらの検討は林と馬野で行った.また,TAM Networkの提唱者であるJ.R. Williamson氏と上記プルーニング手法の定式化と有用性を議論して今後の改良点を検討した.

Research Products

• [Publications] I.Hayashi, J.R.Williamson: "An Analysis of Aperture Problem Using Fuzzy Rules Acquired from TAM Network"Proc. of 2002 World Congress on Computational Intelligence (WCCI2002). 914-919 (2002)
• [Publications] 林勲, ジェームズRウィリアムソン: "ファジィTAM Networkにおける獲得知識の再構築法"第18回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 63-64 (2002)
• [Publications] 林勲, 親泊元太郎: "Aperture問題における輪郭運動方位と速度に対する知覚について"第18回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 513-514 (2002)
• [Publications] 林勲, ジェームズRウィリアムソン: "TAM Networkにおけるプルーニング機能の活用について"第1回情報科学技術フォーラム講演論文集. 317-318 (2002)
• [Publications] I.Hayashi, J.R.Williamson: "Knowledge Restructuring in Fuzzy TAM Network"Proc. of the 9th International Conference on Neutral Information Processing (ICONIP'02). (CD-ROM). 1918 (2002)
• [Publications] 林勲: "知覚システムとファジィモデル"第11回日本ファジィ学会北信越支部シンポジウム特別講演. (2002)