閾値系における情報処理と自己調節ー揺らぎ工学の進化をめざしてー

閾値系における揺らぎと情報処理の関係を「自己調節」と「ネットワーク」をキーワードとして考察・研究した。主な成果としては以下の2点があげられる。1)単純閾値系における確率共鳴と自己調節:確率共鳴ではノイズ強度を変えたときの体系(閾値系)の応答を考えるが、我々はここに例えば閾値の適応制御(自己調節)の効果を取り入れ、情報処理性能の評価によく用いられるSN比が増大することを示した。単純閾値系の一種と考えられるダブルウエル系についても同様の研究を行うと同時に、この系を用いて複雑ネットワークを構成し、その情報処理能力を同様な方法で研究した。ここでは、結合系の複雑な多体問題を、一体問題に帰着させるアイデアを用いて、理論解析を行い、計算機実験を見事に再現なる理論の成功した。2)遅れをもつ確率系における相関と情報処理:近年遅れをもつ情報処理系が注目されている。これは、情報の伝達に一定の時間が掛かることによる。2値系やダブルウエル系について、計算機実験を行うと同時に、一般のN結合系に解析解を与えた。これは、これまでのN=1の場合を一般化したのみならず、さらに複雑な体系の研究に対する出発点を与えるものになっており、注目されている。これらの成果は下に示された3つの論文に発表されている。

閾値系における揺らぎと情報処理の関係を「自己調節」と「ネットワーク」をキーワードとして考察・研究した。主な成果としては以下の2点があげられる。1)単純閾値系における確率共鳴と自己調節:確率共鳴ではノイズ強度を変えたときの体系(閾値系)の応答を考えるが、我々はここに例えば閾値の適応制御(自己調節)の効果を取り入れ、情報処理性能の評価によく用いられるSN比が増大することを示した。単純閾値系の一種と考えられるダブルウエル系についても同様の研究を行うと同時に、この系を用いて複雑ネットワークを構成し、その情報処理能力を同様な方法で研究した。ここでは、結合系の複雑な多体問題を、一体問題に帰着させるアイデアを用いて、理論解析を行い、計算機実験を見事に再現なる理論の成功した。2)遅れをもつ確率系における相関と情報処理:近年遅れをもつ情報処理系が注目されている。これは、情報の伝達に一定の時間が掛かることによる。2値系やダブルウエル系について、計算機実験を行うと同時に、一般のN結合系に解析解を与えた。これは、これまでのN=1の場合を一般化したのみならず、さらに複雑な体系の研究に対する出発点を与えるものになっており、注目されている。これらの成果は下に示された3つの論文に発表されている。