オートエンコーダを用いたリズム現象の位相縮約

抄録

自然発生的なリズム現象は実世界で広く観察されている．こ れらは一般に力学系理論においてリミットサイクル振動子とし てモデル化され，位相縮約理論は相互作用するリミットサイク ル振動子の同期現象を理解するのに有用である．位相縮約理論では，リミットサイクル振動子の状態を漸近位相と呼ばれる単一の変数で表現するが，その推定は計算上容易ではなく，位相の値から元の振動子の状態を再現することも困難である．これらの問題を解決するために，位相オートエンコーダでは時系列データから漸近位相のみを評価し，位相を入力としてリミットサイクル振動子の状態を再現することを容易にする，オートエンコーダを用いた機械学習法を提案した．本報告では本手法を用いることで，ファン・デル・ポール振動子の 位相感受関数を推定し，精度よく推定できることを確認した．