本文へスキップ

藤木澄義の研究紹介研究紹介

研究テーマ:

物理学: 統計力学、数理物理学、計算物理学
ニューラルネットワーク: 学習過程、モデルの構築、エラー測度、実用問題への応用
インターネットの応用: ウェブサービス、マルチメディア、インターネットサーバ、情報教育

研究成果:

  • 確率的ニューロンよりなる層状フィードフォーワード系の学習則を提案し、従来の代表的な学習則と比較し、統一的な知見を与えたが、平均場近似として導かれるバックプロパゲーション学習則はカルバック測度がエラー測度となり、従来の自乗誤差が持っていた準安定状態の問題を根本的に解決する事を示した。
  • 上記モデルの確率分布関数の学習可能性を調べた。
  • 上記モデルの学習過程を視覚化することにより、各ニューロンの役割を明らかにした。
  • 上記モデルの学習過程において、学習係数を自動調整することにより、スケーラビリティーを改善した。
  • 上記モデルの学習則を変分原理に基づいて定式化した。
  • アナログ・デジタル混合型ハイブリッドニューラルネットワークの学習アルゴリズムを開発した。
  • 学内情報システムの構築、管理、運用と情報教育についての考察。

引用業績:

Scalabilities of the back-propagation learning algorithm dependent on error measure, Proceedings of The 2nd R.I.E.C. International Symposium on Design and Architecture of Information Processing Systems Based on the Brain Information Princeples, (RIEC Tohoku University, Sendai), 193-196, (1998) S. Fujiki, N. M. Fujiki and M. Nakao.

Learning Algorithm of a Neural Network Derived by Variational Principle, Proceedings of the International Workshop on Similarity in Diversity, (Academy House Hotel, Seoul, Korea), Journal of the Korean Physical Society, Vol. 38 (2001) 562 -567, T. Morita and S. Fujiki.

確率的ニューロンからなる層状ニューラルネットワークによる確率分布の学習, 信学技報, Technical Report of IEICE, NC2000-161 (2001-03) 39-44, 藤木 澄義.

ギガビットイーサーを用いた学内情報システムの構築, 平成11年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集, (1999 ) 180, 神村伸一, 藤木澄義, 香野俊一.

超高速基幹LANにおける情報リテラシー教育支援システム, 情報処理学会, 第59回(平成11年度後期)全国大会講演論文集(4), (1999) 283-284, 神村伸一, 藤木澄義, 香野俊一.

超高速LANを擁した情報教育システムの構築と管理・運用, 平成11年度情報処理教育研究集会講演論文集, (1999) 110-111, 神村伸一, 藤木澄義, 香野俊一.

交差点の道路交通ダイナミクスの表現とパラメータ, 電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ大会論文集, A-17-33, (2000) 283, 高木相, 藤木澄義, 谷口正成, 鈴木伸夫.

交差点車列形成のショックウェーブ論的考察, 電気関係学会東北支部連合大会論文誌, 2E21, (2000) 198, 高木相, 藤木澄義, 谷口正成, 鈴木伸夫.

道路交通における車両密度 (k) と流量 (q) との関係(q - k 相関)の考察, 電子情報通信学会, A-17-1 (2001.3)高木相, 谷口正成, 藤木澄義, 神村伸一, 鈴木伸夫.

道路交通のダイナミクス(V): - 疎な交通流化における単一交差点の信号の最適制御へのアプローチ -, 高度交通システム, 4-1 (2001.3.2) 1, 高木相, 谷口正成, 藤木澄義, 神村伸一, 鈴木伸夫.

道路交通のダイナミックス(IV) - t - s ダイヤグラムの定量化の基礎考察 -, 情報処理学会, 高度交通システム, (2000.11.30) 65, 高木相, 藤木澄義, 谷口正成, 鈴木伸夫.

道路交通のダイナミックス(III) - 交差点で生じる車列形成のダイナミックス -, 情報処理学会, 高度交通システム, 2-6 (2000.9.18) 31, 高木相, 藤木澄義, 谷口正成, 鈴木伸夫.

小電力無線通信システムを用いた動画像の移動中継実験, 平成12年度電気関係学会東北支部連合大会論文集, (2000) 348, 藤木澄義, 神村伸一, 佐藤隆, 高橋潔, 今野幸典, 樋地正浩, 脇山俊一郎, 菅野浩徳, 曽根秀昭.

小電力無線通信システムの評価, 平成12年度電気関係学会東北支部連合大会論文集, (2000) 351, 今野幸典, 樋地正浩, 藤木澄義, 神村伸一, 佐藤隆, 高橋潔, 脇山俊一郎, 菅野浩徳, 曽根秀昭.

小電力無線通信システムとCATVインターネットによる講演中継, 平成12年度電気関係学会東北支部連合大会論文集, (2000) 347, 曽根秀昭, 菅野浩徳, 脇山俊一郎, 今野幸典, 樋地正浩, 高橋潔, 佐藤隆, 藤木澄義, 神村伸一.

小電力無線通信システムとCATVインターネットによる実験網の構成, 平成12年度電気関係学会東北支部連合大会論文集, (2000) 350, 神村伸一, 佐藤隆, 高橋潔, 藤木澄義, 今野幸典, 菅野浩徳, 脇山俊一郎, 樋地正浩, 曽根秀昭.

小電力無線通信システムと地域IXによる地域情報環境構築実験, 平成12年度電気関係学会東北支部連合大会論文集, (2000) 352, 樋地正浩, 今野幸典, 曽根秀昭, 脇山俊一郎, 菅野浩徳, 藤木澄義, 神村伸一, 佐藤隆, 高橋潔.

確率的ニューロンからなる層状ニューラルネットワークによる確率分布の学習,信学技報, Technical Report of IEICE, NC2000-161 (2001-03) pp. 39 - 44, 藤木 澄義.

高校教科「情報」と大学における情報教育の在り方, 平成13年度工学・工業教育研究講演会講演論文集, (2001) 29, 神村伸一, 藤木澄義.

交差点における車両の挙動のモデル的解析と青信号スループット, 情報処理学会論文誌,Vol. 42 (2001) 1885-1891, 高木相, 谷口正成, 藤木澄義, 神村伸一, 鈴木伸夫.

交差点における車両の挙動のモデル的解析と青信号スループット,情報処理学会論文誌,Vol. 42 (2001) pp. 1885 - 1891, 高木相,谷口正成,藤木澄義,神村伸一,鈴木伸夫.

道路交通における車両密度 (k) と流量 (q) との関係(q - k 相関),平成13年度電気関係学会東北支部連合大会論文集 (2001) p.296,高木相,谷口正成,藤木澄義,神村伸一,鈴木伸夫.

q-k相関に及ぼすプラトーニング効果の考察,2001年電子情報通信学会基礎・境界ソサイアティ大会論文集 SA-4-1 (2001) p.291.高木相,藤木澄義,谷口正成,神村伸一,鈴木伸夫

道路交通における車両密度 (k) と流量 (q) との関係(q - k 相関)の考察,電子情報通信学会 A-17-1 (2001.3).高木相,谷口正成,藤木澄義,神村伸一,鈴木伸夫

道路交通のダイナミクス(VI): - 疎から密に向かう交通流 -,高度交通システム 6-5 (2001.9.6) pp.31 - 36.高木相,谷口正成,藤木澄義,神村伸一,鈴木伸夫

道路交通のダイナミクス(V): - 疎な交通流化における単一交差点の信号の最適制御へのアプローチ -,高度交通システム 4-1 (2001.3.2) p.1.高木相,谷口正成,藤木澄義,神村伸一,鈴木伸夫

Learning Algorithm of a Neural Network Derived by Variational Principle, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 38 (2001) pp. 562 - 567, T. Morita and S. Fujiki.

Error Measures of the Back-Propagation Learning Algorithm, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 40 No.6 (2002) pp.1091 - 1095.S. Fujiki, M. Nakao and N. M. Fujiki

道路交通のダイナミクス(VII): - 交差点におけるショックウェーブと平均流量 -,高度交通システム 10-2 (2002.9.3) pp.9-13.高木相,谷口正成,藤木澄義,神村伸一,鈴木伸夫

Dynamical Expression of Traffic Bahavior at a Single Intesection, 平成14年度電気関係学会東北支部連合大会 (2002) 2D12.T. Takagi, M. Taniguchi, S. Fujiki, S. Kamimura and S.Suzuki

A Theoretical Approach to Analysis on the Downstream and Upstream Road Traffic Flow Rate of a Single Intersection, SICE (2002) SICE02-0069.T. Takagi, M. Taniguchi, S. Fujiki, S. Kamimura and S.Suzuki

「LinuxとMacによる学科コンピュータ教育用システムの構築」,平成14年度電気関係学会東北支部連合大会 (2002) p.310.鈴木伸夫,神村伸一,浅井仁,井澤義明,谷口正成,藤木澄義

Learning ability of stochastic feed-forward network, 平成15年度電気関係学会東北支部連合大会 (2003).R. Sasaki, N. Fujiki and S. Fujiki,

交差点の平均化交通流とボトルネックゾーンの生成,平成15年度電気関係学会東北支部連合大会 (2003)1G-08.高木 相,鈴木祥介,谷口正成,藤木澄義,神村伸一,鈴木伸夫

道路交通のダイナミクス(VIII): - ボトルネックと交通流 -,情報処理学会 研究報告 2003-ITS-13 (2003.5.23) pp.17-24.高木相,鈴木祥介,谷口正成,藤木澄義,神村伸一,鈴木伸夫

Learning ability of stochastic feed-forward network, 平成15年度電気関係学会東北支部連合大会 (2003), R. Sasaki, N. Fujiki and S. Fujiki.

フィードフォワード型確率的層状ネットワークの学習能力,Research Reports of Sendai National College of Technology No.34 (2004) pp.61-66, 藤木 なほみ,佐々木 龍太郎,藤木 澄義.

確率的層状ネットワークの学習能力,電子情報通信学会総合大会論文集 (2004) D-2-5, 佐々木 龍太郎,藤木 なほみ,藤木 澄義.

フィードフォワード型層状確率ネットワークにおける相関の強い非対称確率分布の学習とスケーラビリティ,信学技報,Technical Report of IEICE, NC2005-05巻,(2005) pp. 33-38, 藤木澄義,藤木なほみ,佐々木龍太郎,小島佳宏.

階層型確率的ニューラルネットワークにおける相関の強いパターンの学習能力の検討,平成 17 年度第 1 回 情報処理学会東北支部研究会,(2005), 秋山育志,藤木なほみ,藤木澄義.

階層型確率ニューラルネットワークにおける非対称確率分布を持つ逆XOR問題の学習,平成17年度電気関係学会東北支部連合大会論文集,(2005) 2I-01, 秋山育志,藤木なほみ,藤木澄義.

相間の強いパターンの学習に要する層状確率ニューラルネットワークの最小構造,平成17年度電気関係学会東北支部連合大会論文集,(2005) 2I-02, 横山武史,小島佳宏,藤木澄義,藤木なほみ.

層状ニューラルネットワークによる相関の強いパターンの学習に関する研究,情報処理学会東北支部2005年度第5回研究会,(2006) 05-5-A4-5, 横山武史,武田敦志,藤木澄義,秋山育志.

転倒予防運動を支援するための情報システムサービスに関する研究,情報処理学会東北支部2005年度第5回研究会,(2006) 05-5-B4-4, 小島佳宏,藤木澄義,芳賀博,武田敦志.

カルバック測度をエラー測度とするニューラルネットワークの文字認識を通した能力の検討,平成18年度電気関係学会東北支部連合大会論文集,(2006) 2G-01, 藤木なほみ,阿部容子,藤木澄義.

階層型確率ニューラルネットワークにおける相関の強いパターンの学習能力の検討,平成18年度電気関係学会東北支部連合大会論文集,(2006) 2G-02, 藤木なほみ,藤木澄義,秋山育志.

層状ニューラルネットワークにおける学習過程の可視化に関する研究,平成18年度電気関係学会東北支部連合大会論文集,(2006) 2G-05, 小島祐介, 鈴木伸夫, 武田敦志, 藤木澄義.

階層型確率ニューラルネットワークにおける相関の強いパターンの学習能力の検討,電子情報通信学会2007年総合大会論文集,(2007) D-2-3, 秋山育志,藤木なほみ,藤木澄義.

相関の強い問題に対する確率的層状ニューラルネットワークの学習能力,日本物理学会第62回年次大会予稿集,(2007) 23pTL11, 藤木澄義,小島祐介, 藤木なほみ,秋山育志

複合型ニューラルネットワークによる文字認識能力の検討,第8回情報科学技術フォーラムFIT2009論文集,(2009) G-017, 藤木なほみ,大久保武尊,藤木澄義

アナログ・デジタル混在型ハイブリッドニューラルネットワーク,日本神経回路学会 第19回全国大会JNNS2009論文集, (2009) P2-19, 藤木澄義,鈴木伸夫,藤木なほみ

学習係数の自動調整による相関の強い確率分布の学習の改善,平成21年度電気関係学会東北支部連合大会論文集,(2009) 1B11, 藤木澄義,藤木なほみ

イジング異方性のある三角格子量子反強磁性体,日本物理学会第67回年次大会 (2012) 25p-PSA9,鈴木伸夫, 松原史卓, 藤木澄義, 白倉孝行

イジング異方性のある三角格子量子反強磁性体II,日本物理学会2012年秋季大会(横浜国立大,2012年9月)19aPSB-12,鈴木伸夫,松原史卓,藤木澄義,白倉孝行

三角格子量子反強磁性体のカイラリティ,日本物理学会第68回年次大会(広島大, 2013年3月)29aXZD-2,鈴木伸夫,松原史卓,藤木澄義,白倉孝行

階層型ハイブリッドニューラルネットワークの学習機構の解析,情報処理学会第75回全国大会 (2013) 5C-6,本橋英陽,藤木なほみ,藤木澄義,森屋圭太

三角格子量子反強磁性体のビンダー比,日本物理学会第69回年次大会(東海大学) (2014年3月) 28pAK-2, 鈴木伸夫,松原史卓,藤木澄義,白倉孝行

三角格子量子反強磁性体のカイラリティII, 日本物理学会2013年秋季大会(徳島大学) (2013年9月) 25pKH-4, 鈴木伸夫,松原史卓,藤木澄義, 白倉孝行

自己評価および今後の展望:

  • ニューラルネットワークの統計力学的モデルの構築はほぼ完成したが、応用に向けてのアルゴリズムの改良と実用に向けて大規模な数値計算の実行が必要である。
  • 脳の学習機能の理解においても、提案したモデルは有益であると考えられるが、具体的な応用に発展する必要がある。
  • インターネット利用技術の変化は激しいが、教育と研究へ応用することから実証的研究を進める。

レフリー付き学術論文:

Distribution of Spins and the Thermodynamic Properties in the Glass-Like (Spin Glass) Phase of Random Ising Bond Models, Journal of Physics C: Solid State Physics 12 (1979) 1087-1099, S. Katsura and S. Fujiki

Spin-Glass Phase in the Site Ising Model, Journal of Physics C: Solid State Physics 12 (1979) 2839-2846, S. Katsura S. Fujiki and S. Inawashiro

Spin Glasses for the Infinitely Long Ranged Bond Ising Model and for the Short Ranged Binary Bond Ising Model without Use of the Replica Method, Physica 99A (1979) 193-216, S. Katsura S. Inawashiro and S. Fujiki

Frustration Effect on the d-Dimensional Ising Spin Glass: I. Spin Glass and Dilution Problems, Journal of Physics C: Solid State Physics 13 (1980) 4711-4721, S. Katsura and S. Fujiki

Frustration Effect on the d-Dimensional Ising Spin Glass: II. Existence of the Spin Glass Phase, Journal of Physics C: Solid State Physics 13 (1980) 4723-4734, S. Fujiki and S. Katsura

Nonlinear Susceptibility in the Spin Glass, Progress of Theoretical Physics 65 (1981) 1130-1144, S. Fujiki and S. Katsura

Frustration Effect and the Spin Glass Transition Temperature in the Random-Bond Ising Model in Hexagonal Triangular and Body-Centred Lattice - Unified Description - Journal of Physics C: Solid State Physics 14 (1981) 3781-3794, I. Nagahara S. Fujiki and S. Katsura

Cube Cluster Approximation for the Spin Glass in the Simple Cubic Lattice, Computer Physics Communications 25 (1982) 119-124, S. Fujiki Y. Abe and S. Katsura

Spin Glass Superantiferromagnet in the Site Diluted Ising Model on the Frustrated Square and FCC Lattices with First and Second Neighbor Interactions, Physica Status Solidi 1111 (1982) 83-88, S. Katsura S. Fujiki T. Suenaga and I. Nagahara

Monte Carlo Simulation of the Antiferromagnetic Ising Model on the Triangular Lattice with First and Second Neighbor Interactions, Journal of the Physical Society of Japan 52 (1983) 1531-1540, S. Fujiki K. Shutoh Y. Abe and S. Katsura

Spin Glass in the Site-Diluted Antiferromagnetic FCC, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 31-34 (1983) 1457-1458, S. Fujiki T. Suenaga and S. Katsura

Monte Carlo Study of an Antiferromagnetic Triangular Lattice with the Second Neighbor Interaction, Journal of the Physical Society of Japan 52 (1983) 195-198, S. Fujiki K. Shutoh and S. Katsura

Mognetovolume effect in site-random FCC crystal: Application to Fe-Ni alloy, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 31-34 (1983) 101-102, S. Fujiki

Possibility of the Kosterlitz-Thouless Phase Transitions in the Two-dimensional Fully Frustrated Ising Model, Journal of the Physical Society of Japan 53 (1984) 1371-1379, S. Fujiki S. Shutoh and S. Katsura

XY-nature of the fully frustrated Ising model on the triangular lattice, Journal of the Physical Society of Japan 55 (1986) 3326-3337, S. Fujiki K. Shutoh S. Inawashiro Y. Abe and S. Katsura

Zero-temperature properties of quantum spin models on a triangular lattice I: the s=1/2 XY ferromagnet, Canadian Journal of Physics 64 (1986) 876-881, S. Fujiki and D. D. Betts

On long range chiral order of the s=1/2 XY and Heisenberg antiferromagnets on the triangular lattice, Progress of Theoretical Physics Supplement (1986) 268-272, S. Fujiki and D. D. Betts

Zero-temperature properties of quantum spin models on the triangular lattice II: the s=1/2 XY antiferromagnet, Canadian Journal of Physics 65 (1987) 76-81, S. Fujiki and D. D. Betts

Zero-temperature properties of quantum spin models on the triangular lattice III: the s=1/2 Heisenberg antiferromagnet, Canadian Journal of Physics 65 (1987) 489-491, S. Fujiki

Absence of magnetic long range order of s=1/2 XY and Heisenberg magnets on the triangular lattice, CAP-NSERC Summer Institute in Theoretical Physics (1987) 201-203, S. Fujiki

Application of the Coherent Anomaly Method to d-Dimensional Ising Spin Glass, Cooperative Dynamics in Complex Physical Systems Proceedings of the Second Yukawa International Symposium Kyoto Japan August 24-27 (1989) 179-180, S.Fujiki

Study of Coherent Anomalies and Critical Exponents Based on High-Level Cluster-Variation Approximations, Journal of the Physical Society of Japan 59 (1990) 2681-2687, S. Fujiki M. Katori and M. Suzuki

Chiral order is a property of a directed bond, Physics Letters A 150 (1990) 299-302, T. Morita and S. Fujiki

High Temperature Series Expansion of the Fluctuation of the Vector Chirality for the Spin-1/2 XY Antiferromagnet on the Triangular Lattice, Journal of the Physical Society of Japan 60 (1991) 435-440, S. Fujiki and D. D. Betts

Application of the Cluster Variation Method to the Ferromagnetic Six-State Clock Model on the Triangular Lattice and Its CAM Analysis, Journal of the Physical Society of Japan 62 (1993) 556-562, S. Fujiki

A Learning Process of a Stochastic Feed-Forward Neural Network, Journal of the Physical Society of Japan 64 (1995) 757-765, S. Fujiki and N. M. Fujiki

Monte Carlo Study of the Ferromagnetic Six-State Clock Model on the Triangular Lattice, Journal of the Physical Society of Japan 64 (1995) 1293-1304, S. Fujiki and T. Horiguchi

Learning Algorithms of Multilayer Neural Networks, Interdisciplinary Information Sciences 2 (1996) 145-152, S. Fujiki and N. M. Fujiki

交差点における車両の挙動のモデル的解析と青信号スループット, 情報処理学会論文誌,Vol. 42 (2001) 1885 -1891, 高木相, 谷口正成, 藤木澄義, 神村伸一, 鈴木伸夫.

Learning Algorithm of a Neural Network Derived by Variational Principle, Proceedings of the International Workshop on Similarity in Diversity, (Academy House Hotel, Seoul, Korea), Journal of the Korean Physical Society, Vol. 38 (2001) 562 -567, T. Morita and S. Fujiki.

Error Measures of the Back-Propagation Learning Algorithm, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 40 No.6 (2002) pp.1091 - 1095, S. Fujiki, M. Nakao and N. M. Fujiki

Absence of classical long-range order in an S=12 Heisenberg antiferromagnet on a triangular lattice, Physical Review B, Vol. 90, 184414 (2014), N. Suzuki, F. Matsubara, S. Fujiki and T. Shirakura.
このページの先頭へ

ナビゲーション

バナースペース