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2017-11-27 00:10:15

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診療マル秘裏話    号外Vol.767 平成29年1月23日作成

作者 医療法人社団 永徳会 藤田 亨

 
 
 
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

 
 
 
 
 
 
 
目次

1)スピントロニクス 素子使用人工知能の動作実証に成功
2)巨匠の筆遣いの変化を病気早期診断に役立てる

 
 
 
 
 
 
 
 
 
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医療界のトピックスを紹介するこのメールマガジンは
1週間に1回の割合で発行しています。もっと回数を増や
して欲しいという要望もあるのですが、私の能力のなさ
から1週間に1回が限度となっています。これからも当た
り前の医療をしながら、なおかつ貪欲に、新しい知識を
吸収し読者の皆様に提供してゆきたいと思っております。
不撓不屈の精神で取り組む所存ですのでどうかお許し下
さい。

 
 
 
 
 
 
1】 スピントロニクス 素子使用人工知能の動作実証に成功

 
 
 
 
 
 
東北大学は、12月19日、磁石
材料から構成されるミクロなス
ピントロニクス素子を使った人
工知能の基本動作の実証に成功
したと発表しました。

同成果は、東北大学電気通信
研究所附属 ナノ・スピン実験
施設 大野 英男教授、佐藤茂雄
教授、深見俊輔准教授、秋間学
尚助教、同ブレインウェア実験
施設 堀尾 喜彦教授らの研究グ
ループによるもので、12月20日
付けの応用物理学会誌「Applie
d Physics Express 」オンライ
ン版に掲載されます。

高速・小型・低消費電力性を兼
ね備えた人工知能を実現するた
めには、脳の情報処理様式によ
り近いかたちで、生体における
シナプスの役割を単独で果たす
固体素子を用いることが有効と
なります。 この人工シナプス
素子には、生体のシナプスと同
じくアナログ的に状態を変化さ
せることができ、その状態を長
時間に渡って保持し、かつ無制
限に更新できる事が望まれます。

同研究グループはこれまでに、
磁石材料から構成され、上述の
ような特徴を有するスピントロ
ニクス素子を開発しており今回、
同スピントロニクス素子を用い
て、人工知能の基本動作の原理
実証に取り組みました。

まず、アナログ的に振る舞うス
ピントロニクス素子36個とFPGA
を組み合わせ、人工神経回路網
(ニューラル ネットワーク)を
構築しました。これまでに開発
が行われてきたスピントロニク
ス素子では、「0」、「1」の2
状態しか記憶できなかったのに
対して、今回用いたスピントロ
ニクス素子は「0」から「1」ま
での連続的な値を記憶すること
ができ、人工神経回路網におい
ては、シナプスの役割を果たし
ます。

次に、この人工神経回路網を用
い、3×3ブロックにおける「I」
「C」「T」の3つのパターンの
いずれかから1ブロックを反転
させたパターンを人工神経回路
網に与え、そのもととなったパ
ターンを想起するという、現在
のコンピュータが苦手とする「
連想記憶」の試験を行いました。

ここではシナプスであるスピン
トロニクス素子の状態が、ある
一定の法則に基づいてアナログ
的に書き換えられることで学習
が行われ、人工神経回路網が、
正解を導きますが、多数回の試
行の結果、同スピントロニクス
素子は期待どおりの学習機能を
有しており、正解パターンの想
起に寄与することが確認されま
した。

同研究グループは、今回の成果
について、高速・小型・低消費
電力性を兼ね備えた人工知能が
実現可能となり、人工知能の適
用領域が顔・音声認識、ウェア
ラブル端末、センサーネット、
介護ロボットなど、社会のさま
ざまな分野へと拡大していく事
が期待されると説明しています。

人間の脳に近いAIが誕生する

ことを示唆した動画です。

 


 
 
化膿部位にアクセス可能とな
る。笑

 
 
 
 
 
 
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2】 巨匠の筆遣いの変化を病気早期診断に役立てる

 
 
 
 
 
 
 
絵画界の巨匠であるサルバド
ール・ダリ(Salvador Dali )
やウィレム・デ・クーニング(
Willem de Kooning )ら、神経
変性疾患を患っていたことで知
られる画家作品を分析した結果、
筆遣いの変化を病気の早期診断
に役立てられる可能性がある事
が分かったとの研究結果が、29
日に発表されました。

研究チームは、パーキンソン
病を患っていたスペイン出身の
ダリやカナダ先住民画家ノーバ
ル・モリソー(Norval Morriss
eau),アルツハイマー病を患っ
ていたオランダ出身のデ・クー
ニングや米画家ジェームス・ブ
ルックス (James Brooks)の
作品を含む絵画2029点の分析を
実施しました。

比較対象としてこれらの疾患
がなかったとされるマルク・シ
ャガール(Marc Chagall)やパ
ブロ・ピカソ(Pablo Picasso)、
クロード・モネ(Claude Monet)
の作品も加え、絵画の真贋(し
んガン)鑑定でのパターン分析
に使用されるフラクタル解析を
用いて、作品の相対的複雑性を
計測しました。

分析の結果、デ・クーニング
とブルックスについては、アル
ツハイマー病と診断されるずっ
と前の40歳前後で複雑性の明ら
かな低下がうかがえました。デ・
クーニングが正式な診断を受け
たのは85歳を迎えた1989年、ブ
ルックスは79歳の時でした。

ダリとモリソーについては、
複雑さを示す「フラクタル次元」
が中年期に増加した後、50歳代
後半に減少していました。ダリ
は76歳で右手に重度の震えが出
始め、薬物が原因のパーキンソ
ン病と診断されました。モリソ
ーが同病の診断を受けたのは65
歳の時でした。

一方、シャガール、モネ、ピ
カソでは、老年期に入ってから
も複雑性が高まっていました。

研究に参加した英リバプール
大学(University of Liverpoo
l) のアレックス・フォーサイ
ス(Alex Forsythe )氏は認知
症の場合、人々は記憶力の低下
を気にするが、今回の研究結果
から、記憶力低下が起きるずっ
と以前から「何かが起きている」
事が示されたと指摘しています。

論文は、アイルランド国立大
学メイヌース校(Maynooth Uni
versity )のローナン・ライリ
ー(Ronan Reilly)氏と、英国
民保健サービス(NHS )のタム
シン・ウィリアムズ(Tamsin W
illiams )氏らが共同執筆し、
米国心理学会(APA )の医学誌
ニューロサイコロジー(Neurop
sychology)に掲載されました。
絵画や骨董品の買取や鑑定の

現場を取材した動画です。

このような鑑定に比べて上記

のようなフラクタル解析を

用いて、作品の相対的複雑性

を計測というのは、如何に

優れた技法かというのが分か

ります。

 
 


 
 
 
巨匠から私的な指摘を受けた。


 
 
 
 
 
 
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編集後記

 
 
磁石材料から構成されるミク
ロなスピントロニクス素子を使
った人工知能の基本動作の実証
に成功したのは、偉大な業績で
す。人間の脳の神経ネットワー
クに近づけるなどの手法は非常
にエレガントなものであると感
じています。今回の成果につい
て、高速・小型・低消費電力性
を兼ね備えた人工知能が、実現
可能となり、人工知能の適用領
域が顔・音声認識、ウェアラブ
ル端末、センサーネット、介護
ロボットなど、社会のさまざま
な分野へと拡大していくことを
期待したいと思います。
神経変性疾患を患っていた事
で知られる画家作品を分析した
結果、筆遣いの変化を病気の早
期診断に役立てられる可能性が
ある事が分かったとの研究結果
が、出たのは喜ばしいことです。
絵画の真贋(しんガン)鑑定で
のパターン分析に使用されるフ
ラクタル解析を用いて、作品の
相対的複雑性を計測するという
のは、今まで誰も思いつかなか
った方法だと思います。 神経
変性疾患にかかると複雑性が、
低下することが分かったので、
これを患者さんに応用して絵画
を書いてもらい、複雑性が低下
するかどうか調べてみて頂きた
いと思いました。

各題の拡大解釈。笑

 
 
 
 
 
 
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