| 講演名 | 2019-06-17 動的バイナリーニューラルネットの呈する周期軌道の解析と応用 安西 翔太(法政大), 小山 誠太郎(法政大), 斎藤 利通(法政大), |
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| 抄録(和) | 簡素な動的バイナリーニューラルネットを導入し，その応用について考察する．同ネットは，２値の局所結合とシグナム活性化関数で特徴づけられる．各ニューロンは，３入力１出力であり，ネットワークの結合はスパースである．初期値とパラメータによって，様々な２値周期軌道を生成する．局所結合は，FPGAでのハードウェア実装や数値解析に適している．まず，所望の周期軌道の埋め込みとその局所安定を保証するパラメータ条件を示す．次に，昆虫の歩行パターンに基づいた２つの周期軌道の典型的な例をあげ，その２つの周期軌道のスイッチについて考察する．試行錯誤によって，スイッチに適したパラメータを学習する．それらのパラメータを用いて，同ネットをVerilogで実装し，周期軌道の生成とスイッチをシミュレーションで確認する．これらの結果は，中枢パターン生成器の設計に発展すると考えられる． |
| 抄録(英) | This paper studies a simple dynamic binary neural network and its application. In the network, each neuron transforms tree binary inputs to one binary outputs via the signum activation function: the network is characterized by sparse connection of the local binary connection. Depending on the parameters and initial condition, the network can generate various binary periodic orbits. The sparse connection is suitable for FPGA based hardware implementation and precise numerical analysis. First, we give parameters conditions that guarantee storage of a desired periodic orbit and its local stability. Second, we consider two typical examples of periodic orbits based on the insect walking gaits. Switching between the two periodic orbits is also considered. Suitable parameters of the network is given after trial-and-errors. Third, applying Verilog simulation, a test circuit of the network is designed and generation of the periodic orbits is confirmed. These results will be developed into application to an FPGA based hardware of central pattern generators. |
| キーワード(和) | バイナリーニューラルネット / スパース性 / 中枢パターン生成器 |
| キーワード(英) | binary neural networks / sparsity / central pattern generators |
| 資料番号 | NC2019-1 |
| 発行日 | 2019-06-10 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / IBISML / IPSJ-MPS / IPSJ-BIO |
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| 開催期間 | 2019/6/17(から3日開催) |
| 開催地（和） | 沖縄科学技術大学院大学 |
| 開催地（英） | Okinawa Institute of Science and Technology |
| テーマ（和） | NC、機械学習によるバイオデータマイニング、一般 |
| テーマ（英） | Neurocomputing, Machine Learning Approach to Biodata Mining, and General |
| 委員長氏名（和） | 庄野 逸(電通大) / 鹿島 久嗣(京大) / 関嶋 政和(東工大) / 倉田 博之(九工大) |
| 委員長氏名（英） | Hayaru Shouno(UEC) / Hisashi Kashima(Kyoto Univ.) / Masakazu Sekijima(Tokyo Tech) / Hiroyuki Kurata(Kyutech) |
| 副委員長氏名（和） | 鮫島 和行(玉川大) / 杉山 将(東大) / 津田 宏治(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Kazuyuki Samejima(Tamagawa Univ) / Masashi Sugiyama(Univ. of Tokyo) / Koji Tsuda(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 吉本 潤一郎(奈良先端大) / 安部川 直稔(NTT) / 竹内 一郎(名工大) / 神嶌 敏弘(産総研) / 吉川 大弘(名古屋大) / 大久保 好章(北大) / 小谷野 仁(東工大) / 渡邉 真也(室蘭工業大) / 佐藤 寛之(電通大) / 高田 雅美(奈良女子大) / 田口 善弘(中央大) / 吉本 潤一郎(奈良先端大) / 伊藤 公人(北大) |
| 幹事氏名（英） | Junichiro Yoshimoto(NAIST) / Naotoshi Abekawa(NTT) / Ichiro Takeuchi(Nagoya Inst. of Tech.) / Toshihiro Kamishima(AIST) / Tomohiro Yoshikawa(Nagoya Univ.) / Yoshiaki Okubo(Hokkaido Univ.) / Hitoshi Koyano(Tokyo Tech) / Shinya Watanabe(Muroran Inst. Tech.) / Hiroyuki Sato(UEC) / Masami Takata(Nara Women's Univ.) / Yoshihiro Taguchi(Chuo Univ.) / Junichiro Yoshimoto(NAIST) / Kimihito Ito(Hokkaido Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 篠崎 隆志(NICT) / 瀧山 健(東京農工大) / 岩田 具治(NTT) / 大羽 成征(京大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takashi Shinozaki(NICT) / Ken Takiyama(TUAT) / Tomoharu Iwata(NTT) / Shigeyuki Oba(Kyoto Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Neurocomputing / Technical Committee on Infomation-Based Induction Sciences and Machine Learning / IPSJ Special Interest Group on Mathematical Modeling and Problem Solving / IPSJ Special Interest Group on Bioinformatics and Genomics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 動的バイナリーニューラルネットの呈する周期軌道の解析と応用 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Analysis and application of periodic orbits in dynamic binary neural networks |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | バイナリーニューラルネット / binary neural networks |
| キーワード(2)（和/英） | スパース性 / sparsity |
| キーワード(3)（和/英） | 中枢パターン生成器 / central pattern generators |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 安西 翔太 / Shota Anzai |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) HOSEI University(略称：HU) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小山 誠太郎 / Seitaro Koyama |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) HOSEI University(略称：HU) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 斎藤 利通 / Toshimichi Saito |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) HOSEI University(略称：HU) |
| 発表年月日 | 2019-06-17 |
| 資料番号 | NC2019-1 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | NC-88 |
| ページ範囲 | pp.1-1(NC), |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2019-06-10 (NC) |