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J-GLOBAL ID：201602286551082959   整理番号：16A1327670

FitzHugh-Nagumo型の興奮性ニューロンの無向ネットワークにおいて内部ノイズによって誘発される確率共鳴

Stochastic resonance induced by internal noise in a unidirectional network of excitable FitzHugh-Nagumo neurons

著者 (4件)： Ishimura Kazuyoshi (Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University) ,  Schmid Alexandre (Microelectronic Systems Laboratory, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) ,  Asai Tetsuya (Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University) ,  Motomura Masato (Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University)
資料名： Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE (Web)  (Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE (Web))
巻： 7  号： 2  ページ： 164-175(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： U0219A  ISSN： 2185-4106  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 確率共鳴(SR)は,閾値下の入力信号でシステムを駆動することに動的なノイズが有効に使われる現象である。ネットワークで誘発されるSRの古典的モデルでは,各構成ユニットに独立な外部ソースからノイズを伝えなければならない。最近,各ユニットに対する独立な外部ノイズを生成する負担を避けるための解決法として内部ノイズを利用するSRの新しいモデルが提案された。この論文では,内部ノイズを用いるSRシステムの新しいモデルの候補としてFitzHugh-Nagumo型ニューロンのネットワークを採用した。このネットワークは,ニューロン間の全ての結合が自己結合または一方向に伝播する結合だけからなる循環システムとして形成される。よって,各ニューロンは,自身の出力と一方向の入力ノードという循環配置での4つの前者から刺激を受け取る。個々のニューロンの閾値より小さい振幅の入力信号がネットワークに与えられる。ネットワークの内部で起こり,内部で生成されるノイズによって維持されるSRのプロセスによって,閾値下の信号が検出され増幅されてネットワークの出力ノードに伝わる。このネットワークの周波数特性をその動作帯域幅の面で明らかにした。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ニューロン ,  *共鳴 ,  ネットワーク ,  *神経回路網 ,  モデル ,  雑音発生器 ,  周波数特性 ,  *興奮性ニューロン ,  複雑ネットワーク
準シソーラス用語： *ニューロンネットワーク ,  ノイズソース ,  *確率共鳴 ,  循環モデル

著者キーワード (3件)： stochastic resonance ,  unidirectional network ,  FitzHugh-Nagumo neuron

分類 (2件)： ニューロコンピュータ  (JC06010Q) ,  システム工学一般  (IB01000S)

引用文献 (21件)：

• [1] J.K. Douglass, L. Wilkens, E. Pantazelou, and F. Moss, “Noise enhancement of information transfer in crayfish mechanoreceptors by stochastic resonance,” Nature, vol. 365, no. 23, pp. 337-340, 1993.
• [2] M.C.W. van Rossum, B.J. O'Brien, and R.G. Smith, “Effects of noise on the spike timing precision of retinal ganglion cells,” J. Neurophysiol., vol. 89, no. 5, pp. 2406-2419, 2003.
• [3] B.C. Kim, J. Jeon, and H. Shin, “Temporal noise analysis and reduction method in CMOS image sensor readout circuit,” IEEE Trans. Electron Devices, vol. 56, no. 11, pp. 2489-2495, 2009.
• [4] C. Enz and G. Temes, “Circuit techniques for reducing the effect of op-amp imperfections: autozeroing, correlated double sampling and chopper stabilization,” Proc. IEEE, vol. 84, no. 11, pp. 1584-1614, 1996.
• [5] F. Peper, J. Lee, and L.B. Kish, “The exploitation of noise in computation,” Proc. Int. Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems, pp. 351-354, 2009.

タイトルに関連する用語 (4件)： 興奮性ニューロン ,  ノイズ ,  誘発 ,  確率共鳴