| 電子情報通信学会 研究会発表申込システム 講演論文 詳細 |
技報閲覧サービス [ログイン] 技報アーカイブ |
| トップに戻る | 前のページに戻る | [Japanese] / [English] |
| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2013-06-28 10:30 自己想起型連想記憶に最適な結合関数とSTDP窓関数の組合せ探索 ○宮田龍太・佐藤圭太・青西 亨（東工大）  NC2013-6 |
|
| 抄録 | （和） | Lengyelら(2005)は計算理論の観点から，スパイク位相パターンの記銘・想起を行う自己想起型連想記憶アルゴリズムを導出し，アルゴリズムを実現する最適なspike-timing-dependent plasticity (STDP) 窓関数と結合関数（coupling function）との関係を理論的に求めた．本研究では，ハードウェアの観点から自己想起型連想記憶アルゴリズムを導出し，その動作最適性から求められたSTDP窓関数と結合関数の組合せが，先行研究で得られた結果と一致するか検証する．まず，自己想起型連想記憶アルゴリズムをSTDP窓関数と位相応答曲線（phase response curve, PRC）で記述された結合関数からなる位相縮約モデルで構成する．そして，STDPで記銘した位相パターンと回路の想起定常パターンの間の相互情報量を解析的に導出し，これを想起性能指標として用いる．この相互情報量を最大化することにより，自己想起型連想記憶アルゴリズムを実現する最適なSTDPと結合関数の組合せを探索する．先行研究と同様に，海馬の典型的なSTDP窓関数と対をなす結合関数を探索した．ノイズがゼロの極限では，相互情報量最大化に最適な結合関数とSTDP窓関数の組合せは，先行研究と同じ関係を満たすことがわかった． |
| （英） | From the computational viewpoint, Lengyel et al. (2005) derived an optimal auto-associative memory algorithm to store and retrieve memory spike phase patterns. Moreover, they derived optimal relation between the coupling function and the spike-timing-dependent plasticity (STDP) window function for executing the algorithm. From the hardware viewpoint, we here derive an auto-associative memory algorithm, and compare optimal pairs of coupling function and STDP window function which are derived from our study with those from the previous study. First, we formulate an auto-associative memory algorithm as a phase reduction model consisting of a spike-timing-dependent plasticity (STDP) window function and a coupling function which is formalized in terms of a phase response curve (PRC). Next, we analytically derive the mutual information a stored phase pattern and the network retrieval pattern, and use it to evaluate memory retrieval performance. By maximizing the mutual information, we derive optimal pairs of STDP window functions and coupling functions. In line with the previous study, we search for a set of optimal coupling functions that are matched to the typical STDP window function. In the zero noise limit, we obtained the same relation between the coupling function and the STDP window function that Lengyel et al. derived. | |
| キーワード | （和） | 自己想起型連想記憶 / STDP / 結合関数 / 位相応答曲線 / 海馬CA3 錐体細胞 / 相互情報量最大化 / Marr の三つのレベル仮説 / |
| （英） | auto-associative memory / spike-timing-dependent plasticity / coupling function / phase response curve / hippocampal CA3 pyramidal neuron / mutual information maximization / Marr’s tri-level hypothesis / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 113, no. 111, NC2013-6, pp. 101-106, 2013年6月. | |
| 資料番号 | NC2013-6 | |
| 発行日 | 2013-06-20 (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 | NC2013-6 |
|
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC IPSJ-BIO |
| 開催期間 | 2013-06-27 - 2013-06-28 |
| 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） | 機械学習によるバイオデータマインニング、一般 |
| テーマ（英） | Machine Learning Approach to Biodata Mining, and General |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2013-06-NC-BIO |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 自己想起型連想記憶に最適な結合関数とSTDP窓関数の組合せ探索 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Optimal pairs of coupling function and STDP window function for auto-associative memory |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 自己想起型連想記憶 / auto-associative memory |
| キーワード(2)（和/英） | STDP / spike-timing-dependent plasticity |
| キーワード(3)（和/英） | 結合関数 / coupling function |
| キーワード(4)（和/英） | 位相応答曲線 / phase response curve |
| キーワード(5)（和/英） | 海馬CA3 錐体細胞 / hippocampal CA3 pyramidal neuron |
| キーワード(6)（和/英） | 相互情報量最大化 / mutual information maximization |
| キーワード(7)（和/英） | Marr の三つのレベル仮説 / Marr’s tri-level hypothesis |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 宮田 龍太 / Ryota Miyata / ミヤタ リョウタ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京工業大学/日本学術振興会特別研究員DC (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology/Research Fellow of the Japan Society for the Promotion of Science (略称： Tokyo Inst. of Tech.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 佐藤 圭太 / Keita Sato / サトウ ケイタ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology/Research Fellow of the Japan Society for the Promotion of Science (略称： Tokyo Inst. of Tech.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 青西 亨 / Toru Aonishi / アオニシ トオル |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Inst. of Tech.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2013-06-28 10:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2013-6 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | no.111 |
| ページ範囲 | pp.101-106 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2013-06-20 (NC) |
[研究会発表申込システムのトップページに戻る]