動的なニューラルネットワークによる情報統合モデルとそのハードウェア化

基于动态神经网络的信息集成模型及其硬件实现

• 批准号: 17700226
• 负责人: 金丸 隆志
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kogakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700226/
• 关键词: パルスニューラルネットワーク; 同期; パルスによる学習; カオス性; ハードウェア化; Stochastic Synchrony; Rewiring-induced bifurcation; 制御回路; ニューラルネットワーク; ダイナミクス; 情報統合; ハードウェア; デジタル回路; FPGA

本研究は同期に基づいた情報統合モデルの理論構築およびそのハードウェアを実現すべく研究を進めてきた。理論の満たすべき性質として、「同期」、「パルスによる学習」、「カオス性」の3つに着目した。今年度は昨年度に見出した「同期クラスタのカオス的組み換え」に関する結果をNeural Networks誌に投稿し、採択・印刷された。また、同期クラスタの組み換えが容易であると思われる「弱い同期(Stochastic Synchrony of Chaos)」という現象について解析と論文投稿を行い、Neural Computation誌に採択された(印刷中)。さらに、ネットワークの結合を非一様にした際に見出される「Rewiring-induced bifurcation」について解析を進めている。この解析は最適なネットワーク構造を探るという意味で「パルスによる学習」に今後関連するであろう。以上の理論的な研究と同期に、この同期モデルのアプリケーションとして強化学習によるロボットの運動制御に取り組み、市販の二足歩行ロボットをPCから制御するための回路およびインターフェイスプログラムを作成した。このプラットフォームの完成により、今後の学習実験に役立てるための環境が整ったといえる。

This study compared with the same period は に base づ い た intelligence integration モ デ ル の theory to construct お よ び そ の ハ ー ド ウ ェ ア を be presently す べ を く research into め て き た. Nature theory の against た す べ き と し て, "period", "パ ル ス に よ る learning", "カ オ ス sex" の 3 つ に with mesh し た. Our annual に は yesterday saw a し た "in the same period ク ラ ス タ の カ オ ス group み change え" に masato す る results を Neural Networks will contribute に し, mining 択 printing さ れ た. ま た, at the same time ク ラ ス タ み の group in え が easy で あ る と think わ れ る "weak い period (Stochastic Synchrony of Chaos)" と い う phenomenon に つ い て parsing と paper submitted を い, Neural Computation tzu に mining 択 さ れ た (in press). さ ら に, ネ ッ ト ワ ー ク の is combined with a を than others in に し た interstate に shows さ れ る "Rewiring - induced bifurcation" に つ い て parsing を into め て い る. The optimal な こ の parsing は ネ ッ ト ワ ー ク tectonic を agent る と い う mean で "パ ル ス に よ る learning" に future masato even す る で あ ろ う. に と な の theory research above the same period, こ の period モ デ ル の ア プ リ ケ ー シ ョ ン と し て reinforcement learning に よ る ロ ボ ッ ト の movement suppression に み り group, city vendor の two-legged step line ロ ボ ッ ト を PC か ら suppression す る た め の loop お よ び イ ン タ ー フ ェ イ ス プ ロ グ ラ ム を made し た. <s:1> <s:1> プラットフォ ム ム <e:1> complete によ, and in the future, <s:1> study practical に service to set up てるため <s:1> environment が for ったと える える える える.

项目成果

Chaotic pattern transitions in pulse neural networks

• DOI: 10.1016/j.neunet.2007.06.002
• 发表时间: 2007-09
• 期刊: Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society
• 作者: T. Kanamaru

ギャップ結合を持つパルスニューロン結合糸における Stochastic Synchrony と同期特性

具有间隙连接的脉冲神经元连接线的随机同步和同步特性

• 发表时间: 2007
• 期刊: 電子情報通信学会 研究技術報告 Vol. 106, No. 588
• 作者: 金丸陸志;合原一幸
• 通讯作者: 合原一幸

パルス素子結合系におけるカオス的パターン遷移

脉冲元件耦合系统中的混沌模式转变

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本物理学会講演概要 第61巻第1号・第2分冊
• 作者: 金丸陸志;合原一幸;Takashi Kanamaru;Takashi Kanamaru;金丸隆志;金丸隆志
• 通讯作者: 金丸隆志

ギャップ結合を含むパルス素子結合系の同期におけるWatts-Strogatz的結合組み換えの影響

Watts-Strogatz 耦合复合对包括间隙连接的脉冲元件耦合系统同步的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 金丸隆志;合原一幸
• 通讯作者: 合原一幸

Synchronized firings in the network of class 1 excitable neurons with excitatory and inhibitory connections and their dependences on the forms of interactions

具有兴奋性和抑制性连接的 1 类可兴奋神经元网络中的同步放电及其对相互作用形式的依赖性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Neural Computation vol.17 no.6
• 作者: Takashi Kanamaru;Masatoshi Sekine
• 通讯作者: Masatoshi Sekine