研究者業績

田中 衞

タナカ マモル  (TANAKA MAMORU)

基本情報

所属
上智大学 理工学部 情報理工学科 (名誉教授)
学位
工学博士(慶應義塾大学)

研究者番号
00146804
J-GLOBAL ID
200901062366095741
researchmap会員ID
5000064364

外部リンク

田中衞(正員:電子情報通信学会フェロー, IEEE Life Member)
1972年3月慶大・工・電気卒. 1974年3月同大学院修士課程修了. 1974年4月 日本電気(NEC)株コンピュータ技術本部回路開発部入社. 1978年3月同社退職慶大大学院博士課程入学, 1981年3月慶大大学院博士課程修了(工学博士取得). 博士論文状態変数方式によるスイッチトキャパシタ回路の解析. 1981年4月上智大学電気電子工学科専任講師. 1983年4月上智大学電気電子工学科助教授. 1989年4月上智大学電気電子工学科教授, 情報理工学科を経て、2016年 4月 上智大学理工学部・情報理工学科 名誉教授現在に至る.アンサンブルAI技術研究所(etlab.jp)設立. 
専門分野: CellularFlow開発,機械学習,回路解析, 計算機ハードウェア, 計算機ソフトウェア, 計算機応用工学,画像処理, セルラーニューラルネット, メモリスタ,データマイニング,音楽情報


論文

 129

MISC

 76
  • 水谷 涼平, 戸田 英治, 青森 久, Prasomphan Sathit, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 117(121) 53-57 2017年7月13日  
  • 佐藤 雅俊, 青森 久, 田中 衞
    回路とシステムワークショップ論文集 Workshop on Circuits and Systems 28 154-159 2015年8月3日  
  • 佐藤 雅俊, 青森 久, 田中 衞
    回路とシステムワークショップ論文集 Workshop on Circuits and Systems 27 13-18 2014年8月4日  
  • 瀧澤恵介, 青森 久, 大竹 敢, 松田一朗, 伊東 晋, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告 113(15) 1-6 2013年4月  
  • 瀧澤恵介, 竹之内星矢, 青森 久, 大竹 敢, 田中 衛, 松田一朗, 伊東 晋
    電子情報通信学会技術研究報告 111(106) 119-124 2011年7月  
  • 上山 大智, 青森 久, 田中 衛
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 111(106) 147-152 2011年6月23日  
    共分散構造解析は、感情や自然現象などの一見数値化できない現象の相関関係を可視化することができるというメリットがあり、ここ10年間で用いられるようになった手法である。しかし、現在用いられているソフトウェアのほとんどが入力する際の初期値やモデルに依存して結果に反映されてしまうことが多く見られる。ここで、後退オイラー法を導入した新しいアルゴリズムを提案し、初期値やモデル依存性を少なくしていくことが本研究の狙いである。そこで本研究ではアンケートの結果を共分散構造解析することで新しいアルゴリズムの優位性を示した。フリーソフトRを用いた比較を研究中である。
  • 柳 大揮, 青森 久, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 111(106) 141-146 2011年6月23日  
    共分散構造解析(Covariance Structure Analysis)は1960年代後半に現れた多変量解析手法である。直接観測できない潜在変数を導入し、その潜在変数と観測変数との間の因果関係を同定することにより社会現象や自然現象を理解するための統計的アプローチであり、因子分析と多重回帰分析(パス解析)の拡張である。現在では統計学、心理学やうつ病などの病気の原因の調査、またマーケティングなどの分野にも適用されてきている。このように非常に多岐な分野において利用でき、利点の多い統計解析法である。本論文では、今までの共分散構造分析とは違った、新アルゴリズムによる新しい学習方式を伝達関数の周波数応答データに適用し、シミュレーションを行い評価した。
  • 前沢 伸太郎, 青森 久, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 111(106) 113-118 2011年6月23日  
    本稿ではLIFN(Leaky Integrated-and-Fire Neuron)について紹介する.これは積分発火モデルと呼ばれる人間の神経回路モデルのひとつであり,ニューロンとして大事な特性,減衰を伴う入力の蓄積と神経発火が組み込まれたモデルである.細胞内電位が蓄積されていき,ある閾値まで電位が達したときに活動電位(スパイク)が発生し,再びまた細胞内電位が初めの状態に戻るといった現象を繰り返す.このスパイクの集合をパルス列の集合体と考えるのならば,CNN(Cellular Neural Network)におけるセルの状態をパルス列にΣΔ変調するローカルなダイナミクスの代わりにLIFNをCNNに組み込むことが可能であるといえる.本稿では,CNNにより画像復元をΣΔ変調を用いる場合,LIFNを組み込む場合の2ケースで行い,その原信号再現性をPSNR(Peak Signal to Noise Ratio)を用いて検証,比較した.
  • 竹之内星矢, 青森 久, 大竹 敢, 田中 衞, 松田一朗, 伊東 晋
    電子情報通信学会技術研究報告 110(82) 69-73 2010年6月  
  • 平野 雅丈, 青森 久, 大竹 敢, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 109(458) 1-4 2010年3月2日  
    シグマデルタセルラーニューラルネットワーク(SD-CNN)はニューロダイナミクスによる空間領域シグマデルタ変調のフレームワークであり,シグマデルタ変調の重要な特徴である原信号再構成特性及びノイズシェーピング特性を持つ.シグマデルタ変調の出力ディジタル列に含まれる量子化ノイズを削減する手法として,オーバーサンプリング下でのノイズシェープが有効であるが,従来のSD-CNNではオーバーサンプリング対象が数学的に解明されていなかったため,オーバーサンプリングを適用する事が難しかった.本稿では, SD-CNNのオーバーサンプリング対象を解明し,さらにオーバーサンプリング型SD-CNNにマルチステージノイズシェーピング(MASH)を導入し,2次ノイズシェーピング特性を与え,その性能を様々な画像に対して複数のオーバーサンプリング比で行うことで評価する.実験結果より,提案方式は非常に優れたAD及びDA性能を持つことが示された.
  • 小西 健文, 青森 久, 大竹 敢, 高橋 伸彰, 松田 一郎, 伊藤 晋, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 109(354) 49-52 2009年12月14日  
    本論文では,カオス時系列を組み合わせたDT-CNNを用いたリフティング方式にもとづくウェーブレット変換によるロスレス画像符号化手法について提案する.提案手法では,リフティング方式の予測器にDT-CNNのダイナミクスによるエネルギー最適化問題を用いることで,画像予測に最適な空間フィルタが実現される.また,カオス時系列をノイズとしてセルに加えることで,DT-CNNのダイナミクスが各セルの初期状態によってはローカルミニマムに陥ってしまう問題を改善し,画像予測性能の向上を図る.様々な画像に対して符号化実験を行い,提案手法の予測性能の向上と符号化性能の優位性を確認しDT-CNNの最適化問題におけるカオスノイズ注入の有効性を示した.
  • 佐藤 雅俊, 青森 久, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 109(269) 237-242 2009年11月4日  
    我々は以前の研究でMaximum-Flow Neural Network(MF-NN)を提案し,提案するニューラルネットワークが最大フロー問題に適応可能であることを示した.MF-NNにおいて,各ニューロンは飽和特性を有する非線形抵抗により接続されている.従来のMF-NNではシグモイド関数が使用されていたが,関数の特性上,飽和値である0,1には収束しない問題があった.本研究では区分線形関数を使用することで前述の飽和特性を改善し,さらに,計算時間の大幅な削減が実現できたことを示す.
  • 青森 久, 大竹 敢, 高橋伸彰, 松田一朗, 伊東 晋, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告 109(269) 243-248 2009年11月  
  • 青森 久, 小西 健文, 大竹 敢, 松田 一朗, 伊東 晋, 田中 衛
    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2009 40-40 2009年9月1日  
  • 青森 久, 大竹 敢, 高橋伸彰, 松田一朗, 伊東 晋, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告 109(167) 43-47 2009年8月  
  • 佐藤 雅俊, 加納 正規, 青森 久, 小西 健文, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 109(30) 37-40 2009年5月8日  
    本論分では,局所電流比較法に経路探索を用いたマニピュレータの軌道制御法について提案する.経路探索の手法として,最短経路問題を考える上で有効な局所電流比較法を用いる.この手法を使用する事で,障害物を避けるマニピュレータの軌道を自動的に生成する事ができる.
  • 青森 久, 内藤 裕喜, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告 108(477) 25-29 2009年3月10日  
    シグマデルタ型セルラーニューラルネットワークは空間領域シグマデルタ変調器であり,優れた画像再構成性能を有する.この方式では,CNNのAテンプレートに2次元ローパスフィルタを用いることによりDACを実現し,Cテンプレートを積分器,非線形出力関数を1-bit量子化器として設計する.CNNの持つ非線形最適化能力により,時空間ダイナミクスを通して最適な2値画像(ハーフトーン画像)及び再構成画像が得られる.しかしながら,Aテンプレートにはガウス型ローパスフィルタ等,実数係数を持つものを選択することが多く,ハードウェア実装には困難さが伴う.本稿では,将来のハードウェア実装を考慮したAテンプレート係数の単純化を行い,様々な画像に対する実験により,提案手法の有効性を確認した.
  • 山下 聖司, 青森 久, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 108(174) 37-40 2008年7月24日  
    シグマデルタ変調器はアナログ信号をパルスデジタル列に変換する(A/D変換)際によく用いられる方式であるが、1次元信号にのみ適応可能である。シグマデルタセルラーニューラルネットワーク(Sigma-Delta Cellular Neural Network:SD-CNN)は空間領域シグマデルタ変調器として効果的なシステムである。CNNのダイナミクスにより、画像内それぞれの画素がCNNのセルに対応し、またセルはAテンプレートにより空間的に結合される。そのためSD-CNNは非常に大規模かつ超並列なシグマデルタ変調器と考えることができる。本論文では、SD-CNNによる機能付きシグマデルタ変調器を提案する。SD-CNNに新機能を持たせるため、CNNによる空間領域シグマデルタ変調器の構成条件を再考する。本論分では、高い画像再構成性能のためのマルチビットSD-CNNとCCD結合型SD-CNN組み込みデバイスのための、基本的な画像処理能力を持つSD-CNNを提案する。
  • 田中 衛, 善如寺 裕子, 青森 久
    電子情報通信学会総合大会講演論文集 2008 "S-25"-"S-26" 2008年3月5日  
  • 田中 芳栄, 青森 久, 大竹 敢, 高橋 伸彰, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 107(21) 19-24 2007年4月18日  
    本論文では網膜モデルに基づく人工網膜回路であるDT-CNNを用いた画像解像度圧縮を提案する.CNNによるシグマデルタ変調器を用いることで,入力画像をディジタルパルス列に変換し,画像復元をすることが可能である.人間の網膜細胞は一億個以上もあり,そこからの信号は,百万程度の視神経繊維を伝わって大脳視覚野に伝送される.つまり,網膜から大脳視覚野に至る系では,入力された画像の解像度は圧縮され,2億ディジタルパルス列に変換される.これらの2値ディジタルパルス列は大脳視覚野に伝送される.伝送された2億ディジタルパルス列は最終的に脳で再構成されることになる.つまり,CNNによって網膜-大脳モデルが実現可能である.実験により,良質な再構成解像度圧縮画像を得ることができ,網膜モデルに基づいたCNNによる画像解像度圧縮を実現できた.
  • 内藤 裕喜, 青森 久, 大竹 敢, 高橋 伸彰, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 107(21) 55-60 2007年4月18日  
    画像の階調補間を行うには,複数の2値化画像を加算していく手法が最適である.離散時間型セルラニューラルネットワーク(DT-CNN)のパラメータ,テンプレート設計によって,CNNは2飽和領域を持つ出力関数による画像2値化が可能なため,ディジタルハーフトーニングへの応用が可能である.システムとして類似するシグマデルタ変調に着目し,ダイナミクスの非線形内挿効果を2値画像から階調補間画像を得るために利用する.本稿では,CNNの空間領域シグマデルタ変調特性を利用し,提案方式の階調補間性能を様々な画像に対して実験を行うことにより検証する.
  • 善如寺 裕子, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 106(135) 7-12 2006年6月26日  
    本論文では、共分散構造化モデルのパラメータ計算に非線形回路解析法を適用する。すなわち、パラメータを求める非線形代数方程式を非線形微分方程式化し、その数値積分に陰的公式(後退オイラー法)を用いる。提案手法では、最適解に収束したときの推定値は統計ソフトで分析した値とほぼ一致するが、潜在変数間にパスがあるモデルにおいても、最適化関数を最小化方向に推定計算することが可能となる。また、この計算法を用いてパスのプルーニングを試みる。全ての変数間に因果関係を仮定し、パラメータ推定の結果の重み値からパスの除去を行う手法を提案する。
  • 山内 将行, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 105(206) 51-56 2005年7月18日  
    近年, 多くのデータを容易に集めることが可能となってきている.このような状況の中, データを整理し解析を行うデータマイニングの技術はより重要となってきている.しかし, データを分類するには, データの一部を専門家が解析を行い, そのデータを元にして分類を行うのが一般的であり, コストがかかる場合が多い.データのクラスタリングを自動的に行うシステムの研究も数多く行われているが, それらの多くはクラスターの数を設定する必要があり, また, クラスタリングすべきデータに合わせてパラメータの調整を必要とする場合が多い.本研究では決定木を動的に変化させることにより, 分類先の数を設定せず, パラメータの調整も行わず, 人間が決定した分類に高い確率で一致する方法を提案し, 実験を行う.
  • 青森 久, 川上 航平, 大竹 敢, 高橋 伸彰, 山内 将行, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 105(49) 23-28 2005年5月10日  
    リフティング方式は線形及び非線形ウェーブレット変換を構成する柔軟な方式の一つである.本論文では離散時間型セルラニューラルネットワーク(DT-CNNs)を用いたリフティング方式に基づくハイダイナミックレンジ(HDR)画像のロスレス符号化手法を提案する.提案手法では, DT-CNNsのダイナミクスによる非線形内挿効果によってHDR画像の予測に最適化された空間フィルタが実現される.また, DT-CNNsの出力関数は多値量子化関数として設計されているため, 提案方式はロスレス符号化のための整数型リフティングが構成される.さらに, 提案方式はBテンプレートのみを使用する従来のCNNを用いた画像処理手法と比べてAテンプレートによる非線形補間ダイナミクスを有効に使用している.様々な画像に対して実験を行い, 提案手法の優位性を確認した.
  • 丹治 裕一, 中口 俊哉, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 102(724) 73-78 2003年3月10日  
    本報告では,複数の定数領域をもった区分線形出力関数を有するセルラーニューラルネットワークを提案する.元来,セルラーニューラルネットワークは,2つの定数領域を有する区分線形出力関数によって構成され,その画像処理は,2値に限定されていた.それゆえ,本報告で提案する方式は,セルラーニューラルネットワークの可能性を拡大すると考えられる.ここで,安定性の議論及び基本的な回路構成が与えられる.また,ノイズヘの耐性を強化するために,ヒステリシス特性が出力関数に対して考慮される.
  • 高木 陽介, 高橋 伸彰, 大竹 敢, 田中 衛
    電子情報通信学会総合大会講演論文集 2003(1) 30-30 2003年3月3日  
  • 高穂 洋, 荒井 隆行, 大竹 敢, 田中 衛
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 102(432) 13-16 2002年11月6日  
    株価の時系列データを用いて次期の株価を予測することは困難である.つまり,一因に株価の時系列データに有益でない成分が混在してることがあげられる.先行研究において,ローパスフィルタを用いて株価の時系列データから長周期成分を除去し,ニューラルネットワークにより予測を行ったところ,比較的正確な予測結果が得られた.本論文ではさらに日数の異なる移動平均線の比を求め,その周波数特性を検討し,バンドパス処理により予測に必要と考えられる特徴量の抽出を行った.また,提案方式による実験において従来の手法と比較し,より優れた予測性能が得られた.
  • 垣田 治, 千種 康民, 大竹 敢, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 102(431) 7-11 2002年11月5日  
    精度の向上と変換時間の短縮を図るため,コンベンショナル型ΣΔADCにフィードバック線を備えた巡回型ΣΔADCが以前に研究されている. また,時分割多重化により,更なる改善を行う方法も提案された. 今回,この時分割多重化による巡回型ΣΔADCの回路を設計し,回路シミュレータにより回路の正常性を確認した. 時分割多重化回路設計に際し,積分器を動作電圧範囲内に抑えるために新たな方式を導入した. この方式は通常のΣΔ変調方式とは異なるものである.
  • 丹治 裕一, 板倉 新治, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 101(723) 55-58 2002年3月8日  
    本論文では,線形セルラーニューラルネットワークの受動性について検討を行う.結果として,これまでに知られて来たような安定性の議論は成立せず,受動性が安定領域の一部を与えることを示す.これによって,セルラーニューラルネットワークでは,安定性を再検討する必要性があることを示す.
  • 中口 俊哉, 神野 健哉, 田中 衛
    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 101(616) 155-160 2002年1月22日  
    ヒステリシスニューラルネットワークは相互結合型人工ニューラルネットワークの一種であり, その並列処理の可能性により大規模問題への応用が期待されている.しかしこれまでの研究では本システムの重要な問題点である発振解に対する効果的な抑制手法が提案されていない.本研究では組合せ最適化問題の強力な解法として有名な"タブー探索"の概念を取り入れた改良型ヒステリシスニューラルネットワークを提案し, 発振解に対する抑制効果を評価した.
  • 飯田 真弓, 大竹 敢, 田中 衞
    電子情報通信学会総合大会講演論文集 2001(2) 36-36 2001年3月7日  
  • 大嶋 久美子, 大竹 敢, 田中 衞
    電子情報通信学会総合大会講演論文集 2001(2) 38-38 2001年3月7日  
  • 森 雅史, 丹治 裕一, 田中 衞
    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 100(617) 31-36 2001年2月1日  
    ウェーブレット変換は有効なディジタル画像処理技術として知られており、原画像の復元を行なうために直交している関数が必要となる.本研究では、ウェーブレット変換の考え方を基にしたセルラーニューラルネットワークによる画像圧縮・復元を提案する.このネットワークでは解が自動的に、そして一斉に得られるため、直交関数を選択する必要がない.
  • 板倉 新治, 大竹 敢, 丹治 裕一, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 100(470) 45-52 2000年11月18日  
    本論文では画像補間の方法として、Sparse GRBFネットワークを提案する。GRBFネットワークでは固有値を求めるのに対して、Sparse GRBFネットワークでは緩和法を用いる。ここで、緩和法はDT-CNNのダイナミクスと同じである点を利用する。また、DT-CNNはディジタルハード化が可能である。このことから、Sparse GRBFネットワークはディジタルハード化の点において適していると言える。
  • 中口 俊哉, 神野 健哉, 田中 衛
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 100(470) 31-36 2000年11月18日  
    ヒステリシスニューラルネットワークは様々な組合せ最適化問題に応用されており、数値解析によりその並列演算性能の有効性が確認されている。本研究ではヒステリシスニューラルネットワークによる組合せ最適化問題計算装置の実装を行なった。ヒステルシスニューラルモジュールを製作するにあたり、新しいシナプスアーキテクチャを提案した。実験結果より、本計算装置の有効性を確認することができた。
  • 近藤 大輔, 丹治 裕一, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 99(715) 91-96 2000年3月18日  
    RBFネットワークによる画像補間法において, 計算時間の短縮とメモリー空間の圧縮のためにクロネッカー積を利用する方法が提案されている.この方法では, 縦横画素数の等しい正方形画像にのみ対応していた。そこで, 本論文では, 縦横画素数の異なる長方形画像にも適用できるように, アルゴリズムを一般化を行なう.
  • 丹治 裕一, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 99(134) 45-52 1999年6月22日  
    電磁界、回路混合解析を行う場合に、電磁界解析から得られるデータをマクロモデル化することは極めて有用である。この場合には電磁界解析によって得られる周波数データを有理関数近似する必要がある。本報告では適応型最小2乗法を拡張し、正確かつ有効な有理関数近似手法を提案する。
  • 田中 衞, 中口 俊哉, 丹治 裕一
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 99(133) 77-84 1999年6月21日  
    もともと美しいアナログ元画像(実数画像)からその美しさを最小情報量で表現されるデジタル画像を生成し、それを伝送し、そのデジタル画像から元の美しいアナログ元画像にほぼ等価な画像に完全に再生できるならば、その伝送方式を準可逆伝送方式と呼ぶことにする。本論文では、準可逆伝送方式に利用できる最適量子化制御をニューロン(1ビットAD変換器)の集合、すなわち、セルという単純な回路が局所的に接続されたセルラーニューラルネット(Cellular Neural Network(CNN))で生成すること、そして、その準可逆伝送はCNNを利用して初めてできるものであると期待して、問題点を含めて議論することにする。
  • 山口美織, 大西美穂, 丹治裕一, 神野健哉, 田中衛
    電子情報通信学会大会講演論文集 1999 67 1999年3月8日  
  • 中口 俊哉, 神野 健哉, 田中 衛
    電子情報通信学会総合大会講演論文集 1999 68-68 1999年3月8日  
  • 丹治 裕一, 田中 衛
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 98(406) 1-7 1998年11月20日  
    A new order-reduction method of interconnect networks is presented. In this method, the impulse response of interconnect networks in the frequency-domain is approximated by rational function complexs, and a set of poles is selected by orthogonal least square algorithm, following dependency of a pole to the impulse response in the frequency-domain. Our method is applicable to the analysis of interconnect networks with measured or calculated data.
  • 松山 誠, 原田 尚明, 丹治 裕一, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 98(344) 39-44 1998年10月23日  
    本論文では、マニピュレータの非線形システムが未知であり、入力としての制御角及び出力としてのアームの手先位置のみが与えられる場合の逆問題の解法を提案する。これは、仮想的な入力を与えることにより得られるアームの手先位置の変位からヤコビ行列を導出し、その一般化逆行列を用いて解を求めるといものである。実際にこの方法を用いて逆問題の解が求められることを確認した。
  • 森 雅史, 千賀 諭, 丹治 裕一, 田中 衞
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 98(344) 31-38 1998年10月23日  
    甘利-Abibによって提案された基本協調競合ネットワークは数理的に考えられたモデルである.従って, これを回路実現するためには種々の問題点を克服しなければならない.本論文では, 甘利-Abibの基本モデルを拡張し回路化が容易なモデルを提案する.さらに, 画像のブロックマッチングに適用し, その有効性を検証する.
  • 田中 衞
    電子情報通信学会誌 81(7) 747-757 1998年7月  
    セルラニューラルネットワーク( Cellular Neural Network(CNN))は, 単純なセルの組合わせから生成する複雑な時空間ダイナミックス(動力学)^<(1)>を利用する非線形回路であり, 理論的な性質や画像処理への応用が盛んに研究されている.本稿では, それらの研究動向について述べる.
  • 神野健哉, 中口俊哉, 田中衛
    電子情報通信学会技術研究報告 98(44(NLP98 1-8)) 31-36 1998年5月14日  
    ヒステリシスニューラルネットを用いた組合わせ最適化問題の解法を提案する。N-クイーン問題を本報告では組合わせ最適化問題の対象とした。Hofieldらは系に定義したエネルギー関数が単調減少するネットワークを用い、エネルギー関数と最適化問題のコスト関数とを対応させた最適化問題の解法を提案している。しかしながらこのネットワークはエネルギー関数の最小値と最適化問題の最適解とが一致していることが保証されておらず、また極小値の存在により最適解が得られない場合が多い。本論文で提案する系はエネルギー関数が単調減少する条件が保証されていないため、振動解が発生する可能性があるものの、最適化問題の最適解に対応した平衡点が安定平衡点となっている。この安定平衡点はエネルギー関数の最小値に対応しており、極小値は存在しない。このため、従来提案されている方法よりも良好な結果が得られると期待出来る。
  • 鈴木 亜矢, 神野 健哉, 田中 衛
    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 97(532) 23-28 1998年2月5日  
    本論文では人工ニューラルネットを用いた最適化問題の解法について考察を行う。Hopfieldらは系に定義したエネルギー関数が単調減少するネットワークを用い、エネルギー関数と最適化問題のコスト関数とを対応させた最適化問題の解法を提案している。しかしながらこのネットワークはエネルギー関数の最小値とコスト関数の最小値とが一致していることが保証されておらず、また極小値の存在により最適解が得られない場合が多い。本論文で提案する系はエネルギー関数が単調減少する条件が保証されていないため、振動解が発生する可能性があるものの、コスト関数の最小値が不動点に対応しており、極小値は存在しない。このため、従来提案されている方法よりも良好な結果が得られると期待出来る。
  • 大西 美穂, 鈴木 亜矢, 大宅 左恵, 宮田 淳一, 神野 健哉, 田中 衛
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 97(372) 55-62 1997年11月8日  
    階層型離散時間型セルラーニューラルネットワークによる解像度変換における問題点について述べる。本報告では、面積階調法を用いて解像度変換を実現する各画素を複数のサブピクセルに分割し、ON状態のサブピクセルの合計値により階調を表現する。各入力値はローカルダイナミクスにより量子化されるが、DT-CNNではセルの更新順序により収束状態が変化する。本報告ではこの問題点について考える。
  • 伊藤 典子, 川口 扶美子, 宮田 淳一, 神野 健哉, 田中 衛
    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 97(372) 63-70 1997年11月8日  
    本報告では、階層型セルラーニューラルネットワーク (CNN) を提案する。階層型CNNは画像処理を行なうグローバルダイナミクスと入力を量子化するローカルダイナミクスで構成される。量子化を行なうローカルダイナミクスで各結合係数が異なる値を有する場合、量子化が成功しない場合がある。本報吉では、各セルの時定数を変えることにより量子化が成功することを報告する。

書籍等出版物

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講演・口頭発表等

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所属学協会

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共同研究・競争的資金等の研究課題

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