• 検索結果がありません。

付録D.逐次学習アルゴリズムのフローチャート

付録E.実験に用いた記銘パターン

R1

R5

Rg

R13

R17

R2

R6

Rlo

R14

R18

R3

R7

R11

R15

R19

R4

R8

R12

R16

R20

付録F.リアプノブ指数

 カオスにおいては,決定論的な方程式に対する初期条件の微少なズレが時間と ともに指数関数的に拡大される初期値敏感性が存在する.リアプノブ指数は方程 式によって決定される軌道の安定度を特徴づける量であり,カオスかどうかを判 定する有効な尺度の1つである[19][20].

 自由度がηの系の発展方程式として         鵡(孟)

       =1弓(飢1,… ,∬π,診)   (2=1,… ,γL)        (F.1)

         4孟

を考える.この常微分方程式の解をXω=(劣1(オ),∬2(孟),…,蝋オ))と表し,解の 振舞いを軌道と呼ぶことにする.いま,一つの軌道Xo(孟)に対してX(オ)=Xo(の+

δX(τ)を考える.(F.1)式に代入して基準となる軌道Xo(オ)からの微小変位δX(舌)

に関して線形化した式は

       警鰐)雌)δ賜  (R2)

となる.

ここでdω一(δ∬、(オ),δ¢・ω,…,δ∬・(棚dω1≡Σ矩、嫌)鱒齢すると・

ld㊨1は基準となる軌道Xo(孟)と初期条件Xo(0)+δX(0)から出発した軌道との 時刻孟におけるズレを表わす.このとき,軌道の指数関数的なズレの割合は

      λ一轟)一}bg器1  (R3)

で与えられ,これをリアプノブ指数という.λは基準軌道からのズレの距離の指 数関数的な増幅率を表しており,λ>0なら解軌道はXb(のから離れていくので Xo(のは不安定,λ<0なら安定である.

 リアプノブ指数を実際に求めるときには,数値的に発散してしまわないような 適当な時間ステヅプγごとに初期のズレを1に規格化することを繰り返してズレ を計算し,その平均をとった

       λ一毒bg畷8}  (R4)

を用いる.ズレを1に規格化するとき,

      國(0)[

      di+1(0)=dz(丁)・

       (F.5)

      ldz(T)1

によってdz(のの方向はそのままに保って行なう場合,(F.4)式は最大リアプノブ 指数λ1を与える.

参考文献

[1】森義仁,中田聡:非線形現象,吉川研一(監修),産業図書(1994).

[2]井上政治義,秦浩起:カオス科学の基礎と展開一複雑系の理解に向けて一,共   立出版(1999).

[3]合原一幸:カオスの数理と技術,日本放送出版協会(1997).

[4]金子邦彦,津田一郎:複雑系のカオス的シナリオ,朝倉書店(1996).

[5]A.S.Pikovsky and J.Kurths:Coherence Resonance in a Noise−DriveH Excitable   System, Physical Review Letters, Vbl.78, pp.775−778(1997).

[6]高橋智晴,合原一幸,松本元:ポジキンーバクスレイ方程式のパルス列刺激   に対する応答性,電子情報通信学会論文誌,J71−A, No.3, pp.744−750(1988).

[7]B.M茸ller and J.Reinhardt:Neural Networks An Inもroduction, Springer−

  V6rlag(1990).

[8]中野馨=人間情報工学一バイオニクスからロボットまで一,コロナ社(1996).

[9]J.J.Hopfield:Neu■al Networks and physical systems with emergen:t colec−

  tive computational abilities, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vbl.79, pp.2554−

  2558(1982).

[10]M.A。 Arbib(Ed.):The Ha皿dbook of Brain Theory and Neural Networks,

  MIT Press(1995).

[11]合原一幸(編著):ニューラルシステムにおけるカオス,東京電気大学出版局

関連したドキュメント