| 講演名 | 2004/3/12 動的環境における脳内情報表現の学習と神経修飾 平山 淳一郎, 吉本 潤一郎, 石井 信, |
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| 抄録(和) | 動的な環境で適切に知覚や認識を行うために,脳は環境の変化を検出し,新たな環境において素早く脳内表現を学習する必要がある.本研究では,神経修飾系のひどであるアセチルコリン(ACh)系の機能に注目し,脳内表現の学習についての計算論的なモデルを提案する.特に,脳内表現を単純化したモデルとして確率的主成分分析(PPCA)を想定し,動的環境にも適応可能なオンライン学習法がベイズ推定に基づいて導出される.提案学習法は人工データと実データを用いた2種類のシミュレーションによって評価され,環境が変化した際にも適切に基底表現が獲得されることが示される.最後に,生理学的な知見に基づき,提案学習モデルの学習係数がACh系の機能的な働きと対応づけられることが示される. |
| 抄録(英) | A brain needs to detect an environmental change and to quickly learn internal representations necessary in a new environment. This report presents a theoretical model of cortical representational learning that can adapt to dynamic environments, incorporating the results by previous studies on a functional role of acetylcholine (ACh). We adopt the probabilistic principal component analysis (PPCA) as a functional model of cortical representational learning, and present an on-line learning method for PPCA according to Bayesian inference. Our approach is examined in two types of simulations with synthesized and realistic datasets, in which our model is able to re-learn new representation bases after environmental changes. We suggest that the function of ACh corresponds to the learning rate in our learning model and describe both biological and computational studies related to our model. |
| キーワード(和) | 神経修飾 / アセチルコリン / 学習係数 / 脳内表現 / オンライン変分ベイズ法 |
| キーワード(英) | neuromodulation / acetylcholine / learning rate / internal representation / on-line variational Bayes method |
| 資料番号 | NC2003-210 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2004/3/12(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 動的環境における脳内情報表現の学習と神経修飾 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Cortical representation learning regulated by acetylcholine |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 神経修飾 / neuromodulation |
| キーワード(2)（和/英） | アセチルコリン / acetylcholine |
| キーワード(3)（和/英） | 学習係数 / learning rate |
| キーワード(4)（和/英） | 脳内表現 / internal representation |
| キーワード(5)（和/英） | オンライン変分ベイズ法 / on-line variational Bayes method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 平山 淳一郎 / Junichiro HIRAYAMA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 吉本 潤一郎 / Junichiro YOSHIMOTO |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 科学技術振興機構CREST CREST, Japan Science and Technology Agency |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石井 信 / Shin ISHII |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology |
| 発表年月日 | 2004/3/12 |
| 資料番号 | NC2003-210 |
| 巻番号（vol） | vol.103 |
| 号番号（no） | 734 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |