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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-08-07 13:50 FPGAを用いたコオロギ聴覚特徴検出回路の生体模倣 ○本間聖也・太田温土・林 嘉穎・長澤龍司・グエン キエン（千葉大）・鳥飼弘幸（法政大）・関屋大雄（千葉大）  NLP2025-26 |
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| 抄録 | （和） | コオロギは種特有の音パルス周期を判別する聴覚特徴検出回路を持ち，その神経応答が詳細に計測されている．神経回路モデリングとそのパラメータ最適化により，コオロギの神経回路の模倣が可能であることが報告されており，神経補綴などへの応用が期待される．しかし，従来研究では計算機上でのシミュレーションに留まっており，ハードウェアによる実装と検証は行われていない．本研究では，コオロギの聴覚特徴検出回路を模倣し，その機能をFPGA上で再現するシステムを実装する．Izhikevichニューロンモデルからなる神経回路モデルをFPGA上に実装し，各ニューロンの応答がコオロギの神経応答の計測結果と一致するように，外部制御によりニューロンパラメータ最適化を行うシステムを構築する．構築したシステムにより，FPGA上の神経回路モデルがコオロギの神経回路と同様の選択的応答を示すことを確認した．これにより，システムの妥当性およびFPGAによる生体神経ネットワークの模倣の実現可能性が示される． |
| （英） | Crickets possess an auditory feature detection circuit capable of distinguishing species-specific pulse intervals, and the neural responses of this circuit have been recorded in detail. Previous studies have demonstrated that modeling such neural circuits and optimizing their parameters enables successful replication, with potential applications in neural prosthesis. However, these studies have been limited to software-based simulations and have not addressed hardware implementation or validation. In this study, we develop a system that mimics the cricket’s auditory feature detection mechanism and reproduces its function on an FPGA. A neural circuit model based on the Izhikevich neuron model is implemented on the FPGA, and external control is used to optimize the neuron parameters such that the neural responses match experimentally measured data from the cricket’s auditory circuit. The implemented system successfully reproduces selective responses similar to those of the biological neural network. These results demonstrate the validity of the proposed system and the feasibility of mimicking biological neural networks using FPGA. | |
| キーワード | （和） | 生体模倣 / 神経補綴 / FPGA / / / / / |
| （英） | biomimetics / neural prosthesis / FPGA / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 150, NLP2025-26, pp. 10-15, 2025年8月. | |
| 資料番号 | NLP2025-26 | |
| 発行日 | 2025-07-31 (NLP) | |
| 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) | |
| PDFダウンロード | NLP2025-26 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NLP |
| 開催期間 | 2025-08-07 - 2025-08-07 |
| 開催地（和） | かでる27（札幌） |
| 開催地（英） | Kaderu27(Sapporo) |
| テーマ（和） | NLP，一般 |
| テーマ（英） | Nonlinear problems, etc |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NLP |
| 会議コード | 2025-08-NLP |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | FPGAを用いたコオロギ聴覚特徴検出回路の生体模倣 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Biomimetics of a Cricket Auditory Feature Detection Circuit Using FPGA |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 生体模倣 / biomimetics |
| キーワード(2)（和/英） | 神経補綴 / neural prosthesis |
| キーワード(3)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| 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） | 本間 聖也 / Seiya Homma / ホンマ セイヤ |
| 第1著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 太田 温土 / Haruto Ota / オオタ ハルト |
| 第2著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 林 嘉穎 / Jiaying Lin / リン カエイ |
| 第3著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 長澤 龍司 / Ryuji Nagazawa / ナガザワ リュウジ |
| 第4著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | グエン キエン / Nguyen Kien / グエン キエン |
| 第5著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 鳥飼 弘幸 / Hiroyuki Torikai / トリカイ ヒロユキ |
| 第6著者 所属（和/英） | 法政大学 (略称： 法政大) Hosei University (略称： Hosei Univ.) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | 関屋 大雄 / Hiroo Sekiya / セキヤ ヒロオ |
| 第7著者 所属（和/英） | 千葉大学 (略称： 千葉大) Chiba University (略称： Chiba Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-08-07 13:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NLP |
| 資料番号 | NLP2025-26 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.150 |
| ページ範囲 | pp.10-15 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-07-31 (NLP) |
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