講演名 2022-08-02
閾値処理における精度と消費エネルギーのトレードオフ関係
石田 展雅(東大), 長谷川 禎彦(東大),
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抄録(和) 近年確率熱力学において生体や半導体等様々な情報処理における精度が消費エネルギーによって上からバウンドされることが示されている.しかしながら,神経細胞の発火現象に代表される,状態が閾値を超えているか否かに応じて処理を変える閾値処理についてはその消費エネルギーと精度の関係が未解明である.本研究では閾値処理のモデルとして,一般化した膜電位とイオンチャネルからなる2変数Langevin動力学系を導入する.モデルをFokker--Planck方程式に変換することで閾値処理の精度と消費エネルギーを定義するとともに,数値計算によってそのトレードオフ関係を推定する.
抄録(英) In the last decade, stochastic thermodynamics revealed that the accuracy of various information processing, from biological systems to semiconductor devices, is limited by the energy expenditure. We investigate the energy-accuracy trade-off in a new class of infromation processing, thresholding. The numerical experiment using the model following Langevin dynamics suggests the trade-off relationship.
キーワード(和) 確率熱力学 / 閾値処理 / 神経細胞の発火現象 / 力学系
キーワード(英) Stochastic thermodynamics / Thresholding / Neuronal firing / Dynamical systems
資料番号 NLP2022-36
発行日 2022-07-26 (NLP)

研究会情報
研究会 NLP
開催期間 2022/8/2(から1日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) 同期現象,一般
テーマ(英)
委員長氏名(和) 常田 明夫(熊本大)
委員長氏名(英) Akio Tsuneda(Kumamoto Univ.)
副委員長氏名(和) 鳥飼 弘幸(法政大)
副委員長氏名(英) Hiroyuki Torikai(Hosei Univ.)
幹事氏名(和) 吉岡 大三郎(崇城大) / 伊藤 大輔(岐阜大)
幹事氏名(英) Daizaburo Yoshioka(Sojo Univ.) / Daisuke Ito(Gifu Univ.)
幹事補佐氏名(和) 横井 裕一(長崎大) / 山仲 芳和(宇都宮大)
幹事補佐氏名(英) Yuichi Yokoi(Nagasaki Univ.) / Yoshikazu Yamanaka(Utsunomiya Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Nonlinear Problems
本文の言語 JPN
タイトル(和) 閾値処理における精度と消費エネルギーのトレードオフ関係
サブタイトル(和)
タイトル(英) The energy-accuracy trade-off in thresholding
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 確率熱力学 / Stochastic thermodynamics
キーワード(2)(和/英) 閾値処理 / Thresholding
キーワード(3)(和/英) 神経細胞の発火現象 / Neuronal firing
キーワード(4)(和/英) 力学系 / Dynamical systems
第 1 著者 氏名(和/英) 石田 展雅 / Nobumasa Ishida
第 1 著者 所属(和/英) 東京大学(略称:東大)
The University of Tokyo(略称:Univ. Tokyo)
第 2 著者 氏名(和/英) 長谷川 禎彦 / Yoshihiko Hasegawa
第 2 著者 所属(和/英) 東京大学(略称:東大)
The University of Tokyo(略称:Univ. Tokyo)
発表年月日 2022-08-02
資料番号 NLP2022-36
巻番号(vol) vol.122
号番号(no) NLP-143
ページ範囲 pp.39-42(NLP),
ページ数 4
発行日 2022-07-26 (NLP)