著者

松本 有央 岡田 真人 銅谷 賢治 菅生 康子 山根 茂 河野 憲二

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.100, no.686, pp.93-100, 2001-03-14

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サル側頭葉に存在する顔細胞集団の活動パターンから視覚刺激画像の階層的な構造を抽出できるかどうかを検証するために, Sugaseらの実験データを解析した. 45個のニューロンの活動から38枚の刺激画像に対する38個の応答ベクトルを生成し, そのベクトルをVariational Bayes (VB)アルゴリズムを用いた混合正規分布解析でクラスタリングした. その結果, 異なった画像に対応するニューロン集団を表すベクトルは, 応答の開始時(90-140ms)において"顔か単純図形"などの大分類情報に対応する3つのクラスターを形成した. それに遅れて(140-190ms)それぞれのクラスターは分離し, "人の個体分類"などの詳細な分類情報に対応するサブクラスターを形成することを発見した. さらに相互情報量を計算することでニューロン集団はヒトは個体, サルは表情, 図形は形によって詳細なクラスターが形成されていることが分かった.

著者

岩本 和之 oオブーカン カウ 徳高 平蔵 藤村 喜久郎

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング

巻号頁・発行日

vol.98, no.674, pp.31-37, 1999-03-19

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AES(オージェ電子分光分析), XPS(X線光電子分光)そしてXRD(X線回折)のような化学スペクトルデータを多次元の情報として考えることができる. それらデータを, SOM(自己組織化マップ)とMST(最小結合木構造)の方法を使って2次元平面に写像した. MST法によって結合されたユニットは, 合金組成の0-100%の間で注意深く観察された. そしてMST結合の全てをOR結合で選び出した. そして, クラスタ化された結果は, SOM法での結果を視覚的に分類したものと比較した.

著者

中村 崇仁 佐野 雅己 沢田 康次

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.99, no.193, pp.41-48, 1999-07-19

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強化学習において、Temporal Difference (TD)学習の発展形であるQ-Learningがよく用いられている。この方法は、状態と行動の対を評価する。そのため、高次元空間では多大な時間、計算資源が必要となる。そこで、本研究では、単一のエージェントを、積極的に複数のエージェントとしてとらえ、出力(行動)の決定を分割するアルゴリズムを提案する。このアルゴリズムにより、探索空間を縮小することになり、収束までのステップ数、計算時間、消費メモリ量の改善がみられた。その評価を行い、応用例を示す。

著者

藤居 宏平 柴田 智広 小林 亮太 北野 勝則 西川 郁子 池田 和司

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.110, no.295, pp.31-36, 2010-11-11

参考文献数

13

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本研究の目的は,四肢を用いたドラム演奏時における熟達者-非熟達者間の脳活動を比較することである.このように全身を用いた運動時の脳活動を非侵襲に計測するため,近赤外分光法(Near-infrared spectroscopy; MRS)を用いた.演奏課題としては,非熟達者にとっては演奏が容易でないが,熟達者にとっては容易である一小節のドラムパターンを用いた難課題と,いずれの被験者にとっても演奏が容易な一小節のドラムパターンを用いた易課題の2種類を用意した.解析の結果,熟達者では主に難易度が高いと前頭葉付近の活動が低下するのに対し,非熟達者では前頭葉付近や頭頂葉付近で活動が増加することが観測された.

著者

芝山 敏満 新妻 弘崇 伊藤 実

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.101, no.534, pp.13-18, 2001-12-14

参考文献数

8

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本研究では, サポートベクターマシンを使って二人ゼロ和複数期間ゲームの価値関数を学習する上で, 学習データ数が多い場合に従来よりもメモリ使用量の少ない学習法を提案する.我々は以前に, 強化学習における価値関数をカーネルトリックを使って近似的にバッチ学習する手法を提案した.この手法を使うと価値関数を, より少ないメモリーで表現することができた.しかし, この手法を学習データ数の多いタスクに適用すると, 計算の途中過程で, 非常に多くのメモリが必要になるため, 学習データ数の多いタスクに適用させることは困難であった.本研究では, 追加学習が可能であるインクリメンタルサポートベクターマシンを用いて価値関数を学習することでメモリ使用量を減らす手法を提案する.また, この手法によってオンライン学習が可能となる.本研究では, この手法をTic-Tac-Toeに適用し, その有用性を示す.

著者

本村 陽一

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.103, no.734, pp.157-162, 2004-03-12

被引用文献数

3

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ベイジアンネットは確率変数の依存関係をネットワークとして表した確率モデルである.このモデルを使って不確実性のもとでの予測や意思決定を行うことができる.そのために観測された変数のもとでの未観測の確率変数の確率分布を計算する計算が必要であり,これが確率推論と呼ばれる.本稿ではいくつかの確率推論アルゴリズムについての性質を概観し,これらを実験的に評価した結果を紹介する.

著者

森江 隆 田中 秀樹 厚地 泰輔 是角 圭祐 中田 一紀

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.108, no.281, pp.55-60, 2008-10-31

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我々は従来より,パルス変調信号により時間領域で積和演算および任意非線形変換が行える「アナログ・デジタル融合回路アーキテクチャ」と名付けた方式を提案し,これに基づき各種の脳型視覚処理LSIおよびニューラルネットワークLSIを開発してきた.時間領域での非線形変換は,変換関数と同形の非線形な時間関数で表される電圧または電流波形を用いることで実現できる.これまで,波形生成回路の占有面積の関係から,任意非線形関数波形を複数の演算回路で共有する方式を用いてきたが,この方式では各演算回路が同期的に動作せざるを得ない.しかし,いくつかのモデルでは非同期動作が必要となることがある.スパイクタイミング依存シナプス可塑性(STDP)はその一例である.本報告では,他の例として相対的なスパイクタイミング差による類似度(距離)演算回路を紹介する.また,準周期的にスパイク発火するニューロンのモデルである位相振動子を同期・非同期両方式でCMOS回路で実現した例を示す.回路シミュレーション結果より,このモデルをスパイクタイミングイベント駆動により非同期で動作させることにより,処理時間および消費電力の大幅な削減が期待できることを示す.

著者

桃井 昭好 佐藤 茂雄 中島 康治

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.104, no.474, pp.37-42, 2004-11-20

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ストカスティックロジックを用いた1000ニューロンハードウェアシステムの構築を行った。ストカスティックロジックは確率密度変調された1bitのデジタルパルス列を用いて演算を行う。そのため、バイナリロジックに比べて回路面積を小さく実現でき、さらにアナログ回路に比べて外部ノイズ耐性が高い回路を実現できる。また、確率的な動作に起因するノイズを利用することでネットワークの性能を向上させることができる。今回、我々は1000ニューロンシステムの詳細、及びシステムの測定結果についての報告を行う。

著者

柳野 健 北野 芳仁 成井 昭夫

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング

巻号頁・発行日

vol.96, no.583, pp.263-270, 1997-03-17

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日本の北海道,東北,北陸は世界有数の多雪地帯である。多量の降雪は,交通や社会生活を著しく妨げる。大雪日を特定できれば重要な情報となる。大雪になるには,ある気象条件を必要とするはずである。階層LSL型ニューラルネットによって,大雪条件を特定できるかどうか試みた。さらに,忘却法による構造学習によって主要な因子を探索した。

著者

矢内 浩文 森 太香夫

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.105, no.419, pp.1-6, 2005-11-12

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人間が生成するランダムシンボル系列のデータを分析し, そこに見られる興味深い性質を発見した.シンボル列としては0から9の数字と, 日本語のかなのうち「あかさたなはまやらわ」の10文字を用いた.生成手段としては口頭とと横一列に並んだキーの2種類を用いた.かなを用いたランダム系列生成実験では, かなの発生頻度が五十音図の順に減少する傾向が見られた.数字の場合にはそのような傾向は見られずほぼ一様な分布が観察された.日常の日本語使用でのかなの発生頻度がほぼ五十音図に対して減少傾向があることと対比すると興味深い結果である.生成手段については, キーボードで中央付近の数字が多く発生する傾向が観察された-被験者の主観報告にはそのような偏向はなかったにもかかわらず.

著者

廣瀬 明 トー ジアユン エリス 原 貴弘

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.104, no.758, pp.113-118, 2005-03-21

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対人プラスチック地雷の除去は人類の急務であり、レーダによる探知が期待されているが、未だ難しい課題である。本報告は、これまでに著者らのグループが提案している複素自己組織かマップによって区分化され可視化された位相感受型地中レーダ画像の中で、どの領域が地雷であるかを推定する地雷同定システムを提案し、その方式と実験結果を述べる。この地雷同定システムは教師ありシステムであり、また2つの段階の連想記憶からなる。地雷の埋設状況は千差万別であり、その変化を克服して地雷を見つけ出す必要がある。このために、はじめにその土地に埋設されている地雷(あるいは模擬地雷)を実際に埋設しなおしていくつかの典型的な埋設状況を作り、これを計測することにより埋設状況を学習させる。そして第1ステージ連想記憶で埋設状況の類似のものを見つけ出し、第2ステージ連想記憶で地雷クラスを同定する。実験の結果、プラスチック地雷の同定性能がきわめて高いことが確認される。またこの方法では教師埋設例データの作成を現地で行うことができるため、探査の現場に合った適応的な探索を実現することができる。その意味でも高い実用性を有する。

著者

有本 隆彦 前川 聡 藤原 義久 小谷 学

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.101, no.736, pp.159-166, 2002-03-12

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前腕皮膚表面上に16チャンネルの電極を4x4のアレイ状に配置し,薬指の等尺性収縮時における双極誘導表面筋電図の計測を行った.各チャンネルの信号が,複数の運動単位を信号源とする筋電位の時空間的な重ね合わせであるという仮定にもとづき,多チャンネルブラインドデコンボリューション法を適用した.その結果,複数の運動単位を推定した.推定された運動単位に対して,出力される際に通されるフィルタのインパルス応答や,発火間隔の分布を調べ,生理学的知見と整合的であることを確かめた.

著者

川村 正樹 岡田 真人

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.100, no.466, pp.15-22, 2000-11-17

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系列想起型連想記憶モデルにおける想起過程の厳密解を経路積分法で求めた.経路積分法は厳密解を与える理論であるが, これまでは定常状態しか議論されていない.我々は想起過程を議論するために, クロストークノイズの時間相関に注目し, 過渡状態を含む全ての場合に適応可能な厳密解を求めた.驚くべきことに, クロストークノイズをガウス近似した統計神経力学の結果とこの厳密解は一致する。そこで, クロストークノイズ分布のキュムラントの時間発展を調べた.その結果, パターンを想起することに失敗した場合においても, 3次と4次のキュムラントは0になっており, クロストークノイズが常にガウス分布に従っていることを確認した.また, 理論と計算機シミュレーションより得られる想起過程の結果は一致しており, 巨視的な不安定定常状態がセパラトリックスに完全に一致していることがわかった.

著者

平津 大輔 長尾 智晴

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング

巻号頁・発行日

vol.98, no.577, pp.1-8, 1999-02-05

被引用文献数

3

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セル型神経回路網(Artificial Cellular Neural Network; ACNN)とはユニット間の結合をユニットの近傍のみに制限したニューラルネットワーク(Neural Network; NN)である. 階層型ニューラルネットワークや完全結合型ニューラルネットワークを一般的なICとして実現する際は信号線の交錯, 信号の遅延といった難題に阻まれ, 素子の集積化, 高密度化が容易ではないが, セル型神経回路網は各素子(ユニット)を結ぶ結線の交錯という問題から解放される構造のため, ハードウェアとしての実現がより容易であると推測される. 本報告では強化学習の分野において難題であるとされるSuttonの迷路をACNNに解かせることにより, ACNNが持つ時系列信号処理能力を示す.

著者

原 貴弘 廣瀬 明

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.104, no.758, pp.119-124, 2005-03-21

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本報告では, 干渉型レーダを用いて複数の周波数で測定された地中レーダイメージに基づくプラスチック地雷探知システムについて述べる.本システムでは, 干渉型レーダで広い周波数での観測を行うことにより, 高い空間分解能を実現する.また, 干渉型レーダによって, 取得された同相成分, 直交成分を複素振幅として解釈し, それを複素自己組織化マップを用いて適応的に区分化する.この区分化によって, 地中に埋設されたプラスチック地雷が適切に区分化されることを示す.また, レーダ画像データの実空間および周波数領域でのピクセル値相関値のばらつきに着目した特徴ベクトルを提案し, より高速かつ良好な区分化が行えることも示す.

著者

秋元 俊祐 桃井 昭好 佐藤 茂雄 中島 康治

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.103, no.466, pp.67-70, 2003-11-15

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我々はストカステイックロジックという論理を用いたニューロチップを試作した.64個のニューロン回路が内蔵されたこのチップでは,一般的な連続時間ニューロダイナミクスを実現でき,速度を大幅に落とすことなく非同期更新を行うことができる.また,活性化関数の形を非単調にすることでネットワークの性能を向上させることが可能である.今回,我々はこのチップを複数個接続した大規模ニューロシステムの構築に関する報告を行う.

著者

濱口 航介 岡田 真人 山名 美智子 合原 一幸

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.103, no.153, pp.19-24, 2003-06-20

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神経細胞集団のスパイク同期による情報表現仮説が注目を集めるなか,同期発火が連鎖して伝搬するSynfire Chainと呼ばれるモデルが提案されている.このモデルでは神経結合の一様性を仮定する事で,解析的な取扱いが容易になっている.しかし大脳皮質においては局所的な相互作用が存在し,近距離の興奮性,遠距離での抑制性の結合からなる.Mexican Hat型と呼ばれる結合が確認されている.そこで我々はMcCulloch-Pitts型ニューロンモデルで構成された神経層の間の結合をメキシカンハット型の関数で与え,各層を伝搬する同期発火の発展を調べた.この系は発火パターンのフーリエ0次モードと2次モードの強度の発展方程式を用いて統計的に記述される.この系には非発火状態以外に,層状回路を伝播する孤立局在興奮と一様興奮の2つのノントリビアルな安定状態が存在することがわかった.さらに,我々は孤立局在興奮と一様興奮の共存相を発見した.

著者

青西 亨 岡田 真人

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.99, no.131, pp.85-90, 1999-06-18

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オンサーガ反作用場はフラストレーションがあるランダム系の平衡統計力学の重要な概念の一つである.大自由度ランダム非平衡系の統計力学はいまだ発展途上にあり,この系におけるオンサーガ反作用場の役割は不明であった.我々は,オンサーガ反作用場により系全体が加速(減速)することを,シナプスを切断した振動子連想記憶モデルを統計力学的に解析することにより明らかにする.対称切断と非対称切断の系では,巨視的状態は同じであるが,オンサーガ反作用場の違いにより,回転速度だけが異なるというノントリビアルな現象が起こる.よって,この系の解析により,オンサーガ反作用場の加速効果へ寄与を明確に示すことが出来る.

著者

小川 正 藤田 昌彦

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング

巻号頁・発行日

vol.95, no.389, pp.61-68, 1995-11-24

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ステップ-ランプ状に位置が移動する光スポット刺激を呈示し,被験者が視標に向かって行ったサッカードの終了時刻にあわせて視標のランプ速度をステップ状に増加(減少)させた.このような試行を繰り返すと,パシュート速度が適応的に増加(減少)した.視標のランプ速度が同じでも,パシュート開始速度は視標のステップ幅に応じて選択的に増大または減少させることができた(視標ステップ幅依存性)また,パシュート適応によるパシュート速度の変化は適応前の値に一定量のバイアスが重畳するようなものでなく,視標速度に対するパシュート速度の比(パシュートゲイン)を更新するようなものであった.適応前後で運動視標に対するキャッチアップサッカードの振幅に変化がなかったことから,パシュート適応はサッカード系と独立な部位で生じていることが示唆された.

著者

塩谷 浩之 伊達 惇

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.100, no.358, pp.1-7, 2000-10-12

被引用文献数

2

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自乗誤差最小やその改良型は, 多くの工学的応用において用いられている学習方式である.しかしながら統計的枠組みにおいては, 擬距離のクラスを利用した推定方式があり, その場合, 一般的にはデータから生成されたヒストグラム密度などを構成し, それを用いて推定を行うなどの必要がある.本研究においては, 多層パーセプトロン上でエスコート分布の性質を用いることで, α-尤度に対応する学習則を導出し, その学習則が通常の誤差逆伝播法と同様な直接的な計算で可能になることを示し, 通常のBP学習では大きく影響されるような誤差データを含む場合の多層パーセプトロンの学習に応用する.