生体情報工学 2025 サポートページ

担当: 池口徹 (東京理科大学 工学部 情報工学科 教授)
時間: 後期，水曜日，2限＠E508教室

概要:

我々の脳の基本構成素子である神経細胞の基本的な性質を理解し， 神経細胞が集まり構成される神経回路網はどのように動作するのかを知り， 脳内においてどのような情報処理原理が用いられているのかを学びます． また，このような情報処理原理を用いて、 どのような工学的な課題が解決されてきたのか， これからされるのか，その可能性などについても， 優しく解説します．

講義に必要な知識は， 微分積分学，線形代数， 3年次前期開講のモデリング理論に関する内容だけです． 尚，本講義においても， 関連する諸事項に関する基本は簡単に復習する予定です．

資料 (教科書・参考書)／ 評価 ／ コメントに対する返信

授業予定: 変更する可能性が十分あります． 必ず講義前に確認をしてください．

• 09月17日

  • イントロダクション
  • 講義の進め方，内容，評価方法などについて．
  • 脳とその構造
  • 脳とコンピュータ
  • コメントへの返信

• 09月24日

  • 神経細胞とその構造
  • グリア細胞の働き
  • コメントへの返信

• 10月01日

  • 神経膜とイオンチャネル
  • 濃度拡散
  • 静止膜電位
  • コメントへの返信

• 10月08日

  • 静止膜電位 (続き)
  • 神経興奮とは？
  • コメントへの返信

• 10月15日

  • 神経興奮とは？(続き)
  • 神経興奮の生理
  • コメントへの返信

• 10月22日

  • 神経興奮の生理 (続き)
  • 微分方程式について考える
  • 微分方程式の定性的な解法
  • コメントへの返信

• 10月29日

  • 出張のため休講です．
  • 課題を行ってください．

• 11月05日

  • 神経興奮の生理(続き)
  • 神経回路網理論
  • マッカロ・ピッツのモデル
  • マッカロ・ピッツのモデルによる論理演算の構成
  • コメントへの返信

• 11月12日

  • 神経回路網理論
  • マッカロ・ピッツのモデル
  • マッカロ・ピッツのモデルによる論理演算の構成
  • コメントへの返信
  • 課題

• 11月19日

  • 神経回路網理論
  • マッカロ・ピッツのモデル
  • マッカロ・ピッツのモデルによる論理演算の構成
  • コメントへの返信
  • 課題

• 11月26日

  • MPモデルの拡張
  • ニューラルネットワークのアーキテクチャ
  • ホップフィールドニューラルネットのエネルギー関数
  • 巡回セールスマン問題 (TSP) とは?
  • ホップフィールドニューラルネットを用いたTSPの解法

• 12月03日

  • MPモデルの拡張
  • ニューラルネットワークのアーキテクチャ
  • ホップフィールドニューラルネットのエネルギー関数

• 12月10日

  • ホップフィールドニューラルネットを用いたTSPの解法
  • ホップフィールドニューラルネットを用いたTSPの解法とその改良
  • 南雲・佐藤のモデル
  • カイアニエロのモデル
  • 1次元写像の導出
  • 南雲・佐藤のモデルの分岐構造
  • 合原のモデル (カオスニュ−ロン，カオスニューラルネットワーク)
  • 合成による解析
  • カオスニューラルネットワークを用いた組合せ最適化技法

• 12月17日

  • 記憶と学習
  • スパイクタイミングに依存した学習
  • 神経雪崩
  • スパイク列の解析
  • リカレンスプロット

• 到達度評価:

  :
  • 詳細は別途アナウンスします．

リンク:

1. 池口 徹 講義サポートページ