コヒーレントなニューロ処理による知能ホログラフィック周波数多重メモリの基礎研究

基于相干神经处理的智能全息频率复用存储器基础研究

• 批准号: 16650035
• 负责人: 廣瀬 明
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16650035/
• 关键词: 体積ホログラム; 周波数多重化; コヒーレント光波ニューロ; 複素ニューラルネットワーク; 高密度光メモリ; 文脈依存動作

本研究の目的は、コヒーレント型(干渉型)ニューラルネットワークによる適応的な光波位相面の制御技術とホログラフィ技術を融合することにより、超高密度光メモリを実現できる可能性があることを、基礎実験により示すことである。これは、新しいニューラルネットワーク技術を光情報センシング・書込みに応用することにより実現される適応的センサ融合システムであり、知能ホログラフィックメモリとでも呼ぶべきものである。本研究では主に実験的な実証を進めた。コヒーレント光ニューラルネットワーク(連想記憶)システムの基礎実験として、ホログラムへの周波数多重書き込みと出力の和をとる周波数多重ニューラルネットワークを構築した。はじめに光波によるシナプス荷重の学習を行う。光周波数をある値f1に固定して、光波による相関学習によってホログラム中に信号(位相)を書き込む(writeの過程)。次に周波数をf1にしたまま、想起過程を光学的に行う。(readの過程)。この基礎実験によって、レンズや反射鏡が持つわずかな歪みの影響がなくなることが示された。昨年までの実験でホログラムを用いなかったものでは、コヒーレントな光情報処理システムを構築しようとすると、通常の工学部品による場合には、どうしても2次元的な出力に余分な干渉縞が重畳されてしまい、それを補償する後処理が必要であった。しかし今回の実験では、この歪みも含めてホログラムに書き込みがされるため、出力光は自動的に余分な干渉縞を除去することとなった。本システムのインテリジェントな部分の一つの現れである。次に、多重書き込み・読み出し実験を行った。キャリア周波数を鍵とする動作制御の実験を行った。光周波数をある値f1に固定して、光波による相関学習によってホログラム中に荷重を書き込む。次に別の値f2として同様に荷重の書込みを行う。このように複数の周波数での書込みを短時間ごとに繰返し、周波数多重学習を実現した。そして、想起時には周波数をf1あるいはf2に設定して連想処理を行わせ、ニューロ的な異なる想起を実現することを実証した。適応的な学習と、使用者の制御性を併せ持ったニューラルネットワークを物理的に実現できることを実証することに成功した。

は の purpose, this study コ ヒ ー レ ン ト type (dry type involved) ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク に よ る な light waves of optimum 応 face reading の suppression technology と ホ ロ グ ラ フ ィ fusion technology を す る こ と に よ り, ultrahigh density optical メ モ リ を be presently で き る possibility が あ る こ と を, basic be 験 に よ り shown す こ と で あ る. こ れ は, new し い ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク technology を light intelligence セ ン シ ン グ · book 込 み に 応 with す る こ と に よ り be presently さ れ る suitable 応 セ ン サ fusion シ ス テ ム で あ り, can know ホ ロ グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ と で も shout ぶ べ き も の で あ る. The な empirical evidence of the で で main に experiment in this study を into めた. コ ヒ ー レ ン ト light ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク (memory) even want シ ス テ ム の basis be 験 と し て, ホ ロ グ ラ ム へ の cycle for multiple book き 込 み と output の and を と る cycle for multiple ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク を build し た. Youdaoplaceholder0 the light wave によるシナプス load is learned by the を line う. Light cycle for を あ る numerical f1 に fixed し て, light waves に よ る phase masato learning に よ っ て ホ ロ グ ラ ム に signals (phase) を book き 込 む (write の process). The frequency of the に frequency is をf1に たまま たまま, recalling the に lines of the を optical process う. (read the process). こ の basis be 験 に よ っ て, レ ン ズ や reflector が hold つ わ ず か な slanting み の influence が な く な る こ と が shown さ れ た. Yesterday in ま で の be 験 で ホ ロ グ ラ ム を with い な か っ た も の で は, コ ヒ ー レ ン ト な light intelligence 処 Richard シ ス テ ム を build し よ う と す る と, usually の engineering department quality に よ る occasions に は, ど う し て も more than two yuan な output に points な dry involved stripe が heavy 畳 さ れ て し ま い, そ れ を compensation す る 処 after Richard が necessary で あ っ た. し か し today back の be 験 で は, こ の slanting み も containing め て ホ ロ グ ラ ム に book き 込 み が さ れ る た め, output more than light は automatic に な dry involved stripe を remove す る こ と と な っ た. Part of this システム テリジェ テリジェ テリジェ テリジェ トな トな present れである. He has published several books, including に, 込み, 読み, and を. Youdaoplaceholder0 frequency を key とする action control <s:1> experiment を row った. The frequency of light をある value f1に fixed <s:1> て light wave による correlation learning によってホログラム に load を book 込む 込む 込む The <s:1> value f2と て て is similar to the に load <s:1> book 込みを line う. <s:1> ように complex number <e:1> frequency で <s:1> book 込みを short time ごとに return to <s:1>, multiple learning of frequency を actual occurrence た た. そ し て, remembering に は cycle for を f1 あ る い は f2 に set し て even think 処 Richard を line わ せ, ニ ュ ー ロ な of な る remember を be presently す る こ と を card be し た. Optimum 応 な learning と, user の system royal を and せ っ た ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク を physical に be presently で き る こ と を card be す る こ と に successful し た.

项目成果

「スーパー右脳」と複素ニューラルネットワーク

“超级右脑”和复杂的神经网络

• 发表时间: 2004
• 期刊: 数理科学 492
• 作者: 廣瀬 明

The spatiotemporal dynamics of intracellular ion concentration and potential

细胞内离子浓度和电位的时空动态

• 发表时间: 2004
• 期刊: Int'l Conf.on Neural Inform.Processing (ICONIP) 2004 Calcutta
• 作者: S.Sakatani;A.Hirose
• 通讯作者: A.Hirose

Proposal of the spectral gradient method to extract text / character regions from general scene images

提出光谱梯度法从一般场景图像中提取文本/字符区域

• 发表时间: 2004
• 期刊: Int'l Conf. on Image Processing (ICIP) 2004 Proc.
• 作者: Y.Baba;A.Hirose
• 通讯作者: A.Hirose

複素ニューラルネットワーク

复杂的神经网络

• 发表时间: 2005
• 作者: Y.Kimura;M.Komiyama;Y.Mishima;M.Iwamoto;廣瀬 明
• 通讯作者: 廣瀬 明

Frequency-controlled learning logic circuit using spatially differential phase-value coding

使用空间差分相位值编码的频率控制学习逻辑电路

• 发表时间: 2005
• 期刊: Appl.Opt. (in press)
• 作者: S.Kawata;A.Hirose
• 通讯作者: A.Hirose