非線形力学系の不安定化制御を応用した創発システムの研究

应用非线性动力系统失稳控制的应急系统研究

• 批准号: 12750365
• 负责人: 上田 哲史
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750365/
• 关键词: カオス; TSP; ニューラルネットワーク; 創発システム; 分岐; BVP発振器; ニューラルネット; 結合系; 振動ユニット; カオス同期; 生体情報工学

本年度は主に,二次割り当て問題を解くHop fieldタイプのニューラルネットワーク(NN)の提案とその求解能力の解析を行なった.各ニューロンにはカオス写像の軌道を入力し,局所解からの脱出を図るとともに,大域最適解の候補を探索するエンジンとして利用した.まず問題を記述し,通常のHop field NNとの比較を行ない,カオスの有用性を見出した.次いで,どのようなカオスがこの問題を解くために有効であるのかを数値的に解析した.その結果,3周期窓付近のインターミッテンシー的カオスが性能がよいことが分かった.次に,確率過程のノイズとカオスノイズとの性能比較を行なった.具体的には,ギルバートモデルによりバーストノイズを生成し,それをNNに注入した場合と,純カオスノイズのみで駆動するNNとの解探索能力の比較を行った。計算機シミュレーションによってバーストノイズがカオスノイズに近い高い性能を示した。このことから,バースト部とラミナー部の存在が,ホップフィールドニューラルネットワークにカオスノイズを注入する効果の要因のひとつになっていることが明らかになった以上の結果をまとめ,雑誌等に投稿する予定である.また,研究の過程において偶然携わることになったBVP発振器において,その簡単な結合系に特異な非線形現象を見出した.つまり,リズムの異なる二つのBVP発振器を結合した場合,これまでにない特徴を有したカオスが発生する.また,等しい時定数をもつBVP発振器同士を線形素子で結合した場合は,さまざまな分岐が退化し,カオスなどの現象はむしろ発生しにくいことが分かった.結合方式とそれに応じて発生する分岐現象を詳細に解析した.

は に Lord this year, two cut り when て を solutions く Hop field タ イ プ の ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク (NN) の proposal と そ solving の の parsing line を な っ た. Each ニ ュ ー ロ ン に は カ オ ス write like の を し into force of the track, bureau solution か ら の out を 図 る と と も に, large domain の alternate optimal solutions を explore す る エ ン ジ ン と し て using し た. ま ず account problem を し, usually の Hop field NN と の is line を な い, カ オ ス の usefulness を shows し た. Time い で, ど の よ う な カ オ ス が こ の を solutions く た め に have sharper で あ る の か を に of the numerical analytic し た. そ の results, 3 cycles 窓 paying nearly の イ ン タ ー ミ ッ テ ン シ ー of カ オ ス が performance が よ い こ と が points か っ た. The performance comparison of the に, the accuracy process of <s:1> ノ ズとカ ズとカ スノ スノ ズと ズと ズと を を lines なった. Specific に は, ギ ル バ ー ト モ デ ル に よ り バ ー ス ト ノ イ ズ を generated し, そ れ を NN に injection し と た situations, pure カ オ ス ノ イ ズ の み で 駆 dynamic す る NN と の solution exploration ability line の is を っ た. Computer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て バ ー ス ト ノ イ ズ が カ オ ス ノ イ ズ に nearly を い い high performance in し た. こ の こ と か ら, バ ー ス ト department と ラ ミ ナ ー の exist が, ホ ッ プ フ ィ ー ル ド ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク に カ オ ス ノ イ ズ を injection す る unseen fruit の by の ひ と つ に な っ て い る こ と が Ming ら か に な っ た の above results を ま と め, 雑 volunteers contribute etc に す る designated で あ る. ま た, research process の に お い て accidentally get わ る こ と に な っ た BVP 発 oscillator に お い て, そ の Jane 単 な な nonlinear phenomena combining department に を shows し た. つ ま り, リ ズ ム の different な る two つ の BVP 発 oscillator を combining し た occasions, こ れ ま で に な い, 徴 を have し た カ オ ス が 発 raw す る. ま た, such as し い when destiny を も つ BVP 発 oscillator with "を linear element child で し た Occasion は, さ ま ざ ま な branching が degradation し, カ オ ス な ど の phenomenon は む し ろ 発 raw し に く い こ と が points か っ た. The combination mode とそれに応じて occurs する divergence phenomenon を detailed に analysis た た.

项目成果

辻繁樹, 上田哲史, 吉永哲哉, 川上博: "指定した偏角を有する固定点の計算とその応用"電子情報通信学会論文誌. J84-A・3. 441-443 (2001)

Shigeki Tsuji、Tetsushi Ueda、Tetsuya Yoshinaga、Hiroshi Kawakami：“具有指定偏角的固定点的计算及其应用”电子信息通信工程师学会学报 J84-A・3。 ）

T.Ueta: "Bifurcation Analysis of Chen's Equation"International Journal of Bifurcation and Chaos. 10・8. 1917-1931 (2000)

T.Ueta：《陈氏方程的分岔分析》国际分岔与混沌杂志 1917-1931 (2000)。

K.C.Yap, G.Chen, T.Ueta: "Controlling bifurcations of discrete maps"The Latin American Applied Research Journal. 31・7. 211-218 (2001)

K.C.Yap、G.Chen、T.Ueta：“控制离散映射的分叉”拉丁美洲应用研究杂志 31・7（2001 年）。

上田哲史, 武内朗, 寺田賢治: "フラクタル符号を用いた画像パターン検索の一手法"電子情報通信学会論文誌. J85-A・2. 253-257 (2002)

Satoshi Ueda、Akira Takeuchi、Kenji Terada：“使用分形代码的图像模式检索方法”电子、信息和通信工程师学会会刊 J85-A·2（2002 年）。

T.Ueta, H.Kawakami: "Bifurcation in asymmetrically coupled BVP oscillators"International Journal of Bifurcation and Chaos. 13(印刷中). (2003)

T.Ueta、H.Kawakami：“非对称耦合 BVP 振荡器中的分岔”《国际分岔与混沌杂志》13（出版中）。