| 講演名 | 2019-09-24 結合スチュアート・ランダウ振動子系を用いたレザバー計算 中島 昭哉(公立はこだて未来大), 香取 勇一(公立はこだて未来大), |
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| 抄録(和) | レザバー計算は，時系列の学習が可能であるリカレントニューラルネットワークの枠組みの一つであり，学習の計算コストが低く実装が容易であるため，様々な分野の研究に用いられている．基本的なレザバー計算のネットワークモデルとしてエコー・ステート・ネットワーク (ESN) があるが，複雑な時系列の学習が困難であることが問題として挙げられる．そこで、スチュアート・ランダウ (SL) 振動子をネットワークの構成要素として用いたレザバー計算モデルを提案した。本研究では、提案したモデルがESNよりも複雑な時系列データに対する予測精度が高くなることを示す。また，提案モデルのパラメータ値の変化に伴うモデルの性能について解析し、SL振動子で生じる減衰振動が高い予測精度に寄与することが明らかになった．本研究は，音声や脳波信号などの振動現象が伴う時系列を対象としたモデリングと解析への応用が期待される． |
| 抄録(英) | Reservoir computing is a framework of recurrent neural network that learns time series, and is used in various research fields, because the computational cost of the learning is low and implementation is easy. Echo state network (ESN) is a network model of reservoir computing, but it is difficult to learn complex time series. Therefore, we proposed a reservoir computing model using Stuart-Landau (SL) oscillators as network elements. In this study, we show that the proposed model has higher prediction accuracy for complex time series data than that of conventional ESN. In addition, we analyzed the dependencies of prediction performance on the model parameters, and revealed that the higher prediction performance is realized in the region in which the SL oscillator exhibits damping oscillation. This study is expected to contribute to modeling and analysis of oscillatory phenomena like audio waveforms and EEG signals. |
| キーワード(和) | レザバー計算 / スチュアート・ランダウ振動子 / 時系列予測 |
| キーワード(英) | Reservoir Computing / Stuart-Landau oscillator / Time series prediction |
| 資料番号 | NLP2019-54 |
| 発行日 | 2019-09-16 (NLP) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NLP |
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| 開催期間 | 2019/9/23(から2日開催) |
| 開催地（和） | 高知県立大学 永国寺キャンパス |
| 開催地（英） | Eikokuji Campus, University of Kochi |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | etc. |
| 委員長氏名（和） | 黒川 弘章(東京工科大) |
| 委員長氏名（英） | Hiroaki Kurokawa(Tokyo Univ. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 夏目 季代久(九工大) |
| 副委員長氏名（英） | Kiyohisa Natsume(Kyushu Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 木村 貴幸(日本工大) / 立野 勝巳(九工大) |
| 幹事氏名（英） | Takayuki Kimura(Nippon Inst. of Tech.) / Katsumi Tateno(Kyushu Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 島田 裕(埼玉大) / 佐村 俊和(山口大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yutaka Shimada(Saitama Univ.) / Toshikaza Samura(Yamaguchi Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Nonlinear Problems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 結合スチュアート・ランダウ振動子系を用いたレザバー計算 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Reservoir Computing using Coupled Stuart-Landau Oscillators |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | レザバー計算 / Reservoir Computing |
| キーワード(2)（和/英） | スチュアート・ランダウ振動子 / Stuart-Landau oscillator |
| キーワード(3)（和/英） | 時系列予測 / Time series prediction |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中島 昭哉 / Shoya Nakajima |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 公立はこだて未来大学(略称：公立はこだて未来大) Future University Hakodate(略称：FUN) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 香取 勇一 / Yuichi Katori |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 公立はこだて未来大学(略称：公立はこだて未来大) Future University Hakodate(略称：FUN) |
| 発表年月日 | 2019-09-24 |
| 資料番号 | NLP2019-54 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | NLP-209 |
| ページ範囲 | pp.99-104(NLP), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-09-16 (NLP) |