講演抄録/キーワード |
講演名 |
2021-11-26 15:25
畳み込みニューラルネットワークを用いた皮質下経路の粗い情報処理の説明 ○林 燦碩・稲垣未来男(阪大)・篠崎隆志(NICT)・藤田一郎(阪大) NC2021-28 |
抄録 |
(和) |
扁桃体へと素早く粗い視覚情報を伝える皮質下経路は少数の脳領野から成る。構成する脳領野の少なさ、すなわち層の浅さは処理の速さを導くが、処理の粗さを決定づけるかは自明ではない。本研究では、皮質下経路の層の浅さ、初期領野の受容野構造、空間的収斂の範囲を模擬した浅層畳み込みニューラルネットワークモデル(SNN)を作成するとともに、SNNの一部を、大脳皮質経路を模擬したものに置き換えたモデル(置き換えモデル)を作成した。空間周波数特性の解析から、SNNは皮質下経路に類似した空間周波数表現を持つことが判明した。置き換えモデルとの比較から、SNNは皮質下経路の視覚処理モデルとして有望であり、皮質下経路の処理の粗さは層数の少なさだけでなく初期層の受容野構造と収斂範囲にも由来することが示唆された。 |
(英) |
The subcortical pathway for face processing conveys information rapidly but roughly to the amygdala. The fast processing arises from the small number of processing stages. However, it is unclear whether the shallowness of processing stages renders the transmitted information coarse. To address this question, we developed a convolutional neural network model with a shallow architecture (SNN), receptive fields similar to those in the first stage of the subcortical pathway, and a greater degree of spatial pooling. The SNN successfully learned to discriminate facial expressions. Units in the final stage represented spatial frequency in the retina-based reference frame in a similar way to the representation in the subcortical pathway. We further compared the SNN model and three modified models in which the three features of the SNN were replaced one by one with the corresponding features in the cortical pathway. The comparison revealed that the coarse representation results not only from the processing shallowness but from the receptive field organization and the degree of spatial pooling. |
キーワード |
(和) |
視覚 / 畳み込みニューラルネットワーク / 皮質下経路 / 扁桃体 / 空間周波数 / 顔認識 / / |
(英) |
Vision / Convolutional Neural Network / Subcortical Pathway / Amygdala / Spatial Frequency / Face Recognition / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 121, no. 271, NC2021-28, pp. 1-6, 2021年11月. |
資料番号 |
NC2021-28 |
発行日 |
2021-11-19 (NC) |
ISSN |
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) |
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NC2021-28 |