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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2012-10-05 16:35 位相縮約に基づくシリコンニューロンのダイナミカルシステムデザイン ○中田一紀（九大）・三浦佳二（東北大）・浅井哲也（北大）  NC2012-60 |
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| 抄録 | （和） | 近年，非線形システムの持つ数理構造に基づくダイナミカルシステムデザインアプローチの研究が進展している．ダイナミカルシステムデザインでは，設計対象をダイナミカルシステムとして捉え，その数理構造を解析し，所望の動作特性を再現するように，設計対象の持つ定性的特性を物理プラットフォーム上に実装する．ダイナミカルシステムデザインは，設計において着目するシステムの数理構造により，相空間軌道ベース，ポテンシャルベース，および位相応答関数ベースの手法に分けられる．本研究では，位相縮約理論の観点から，シリコンニューロンの位相応答特性に着目した設計手法について提案する．まず，先行研究におけるシリコンニューロンの位相応答特性を解析することで，設計基準を明確にする．次に，具体的な設計対象として，共振‐発火型ニューロン (Resonate-and-Fire Neuron; RFN) 回路の設計を行う．さらに，RFN回路を要素回路とした相互結合ネットワークを構成し，回路単体の位相応答特性が伝達遅延のあるネットワークの位相同期特性を向上させることを示す． |
| （英） | Recently, dynamical systems design approaches based the mathematical structure of nonlinear systems have been developed. In the dynamical systems design, the mathematical structure of target devices and circuits are analyzed as a dynamical system, and the qualitative nature of the devices and circuits are implemented to reproduce desirable dynamical behaviors on a practical physical platform. In terms of the mathematical structures embedded in the devices and circuits, the dynamical systems approaches can be classified as: the phase plane and nullcline-based design, the potential based design, and the phase response curve-based design. In this report, we apply the third approach to designing silicon neurons (SiNs) from the viewpoint of the phase reduction theory. Firstly we clarify design criteria by analyzing the phase response properties of various SiNs presented in previous works. Secondly, we design the resonate-and-fire neuron (RFN) circuit as a specific target SiN according to the criteria. Finally, we show that the synchronization properties of a fully-connected network of the RFN circuits with transmission delays can be improved by tuning the phase response properties of the element circuit. | |
| キーワード | （和） | シリコンニューロン / ダイナミカルシステムデザイン / 位相縮約 / 共振‐発火型ニューロン回路 / 位相同期 / / / |
| （英） | Silicon neuron (SiN) / Dynamical systems design / Phase reduction / Resonate-and-fire neuron (RFN) circuit / Phase synchronization / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 112, no. 227, NC2012-60, pp. 139-144, 2012年10月. | |
| 資料番号 | NC2012-60 | |
| 発行日 | 2012-09-27 (NC) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NC2012-60 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
| 開催期間 | 2012-10-04 - 2012-10-05 |
| 開催地（和） | 九州工業大学 生命体工学研究科 |
| 開催地（英） | Kyushu Institute of Technology (Wakamatsu Campus) |
| テーマ（和） | ニューロコンピューティングの実装および人間科学のための解析・モデル化，一般 |
| テーマ（英） | Implementation of neurocomputing, modeling for human science, and general |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2012-10-NC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 位相縮約に基づくシリコンニューロンのダイナミカルシステムデザイン |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Dynamical Systems Design of Silicon Neurons based on Phase Reduction Theory |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | シリコンニューロン / Silicon neuron (SiN) |
| キーワード(2)（和/英） | ダイナミカルシステムデザイン / Dynamical systems design |
| キーワード(3)（和/英） | 位相縮約 / Phase reduction |
| キーワード(4)（和/英） | 共振‐発火型ニューロン回路 / Resonate-and-fire neuron (RFN) circuit |
| キーワード(5)（和/英） | 位相同期 / Phase synchronization |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中田 一紀 / Kazuki Nakada / ナカダ カズキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 九州大学 (略称： 九大) Kyushu University (略称： Kyushu Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 三浦 佳二 / Keiji Miura / |
| 第2著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 浅井 哲也 / Tetsuya Asai / |
| 第3著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2012-10-05 16:35:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2012-60 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | no.227 |
| ページ範囲 | pp.139-144 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2012-09-27 (NC) |
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