JP2001222893A

JP2001222893A - 情報記憶方法、情報記憶装置および記録媒体

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Publication number: JP2001222893A
Application number: JP2000034360A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kimura; 仁史木村; Masashi Kanamaru; 昌司金丸
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2001-08-17
Also published as: US6850625B2; US20010022770A1

Abstract

(57)【要約】【課題】初期情報を定常的に保持することなく、時間
周期的に初期情報を再現し、かつ高密度記憶を可能とす
る。【解決手段】相互作用する複数個の情報担体記憶手段
に、記憶すべき情報を入力する。情報担体記憶手段のう
ちの選択された位置に単位量の情報担体を付加し、選択
された情報担体記憶手段からその近傍の情報担体記憶手
段に対して情報担体の非線形拡散を行うとともに、情報
担体記憶手段から情報担体の非線形散逸を行う。このと
き、付加量と散逸量との差を入力表現に加えた量が所定
のしきい値を超えないように散逸量を決定する。各情報
担体記憶手段の情報担体の量の変化が微小になったか否
かを判定し、平衡になったと判断したときに情報担体記
憶手段に記憶されている情報担体の量を数値として出力
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、情報記憶方法、
情報記憶装置および情報記憶プログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、例えば、画像
の記憶に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記憶素子として、スタティックＲ
ＡＭやダイナミックＲＡＭ等の半導体メモリがある。こ
れらの半導体メモリは、初期情報を定常的に保持するも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スタテ
ィックＲＡＭは、初期情報を保持するために、メモリセ
ルを少なくとも４個のトランジスタを用いて構成する必
要があることから、メモリセルのサイズが大きくなり、
高集積密度化に不利であるという欠点があった。また、
ダイナミックＲＡＭは、初期情報を保持するために、外
部回路を用いてリフレッシュを行う必要があるという欠
点があった。

【０００４】したがって、この発明が解決しようとする
課題は、初期情報を定常的に保持することなく、時間周
期的に初期情報を再現することができ、しかも高密度記
憶に有利な情報記憶方法、情報記憶装置およびこのよう
な情報記憶プログラムが記録されたコンピュータ読み取
り可能な記録媒体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の第１の発明は、記憶すべき情報を入力す
る第１のステップと、第１のステップにおいて入力され
る情報の表現が外乱によって一旦変化した後、情報の表
現を自律的かつ周期的に再現する第２のステップとを有
することを特徴とする情報記憶方法である。

【０００６】この発明の第２の発明は、入力される情報
の表現が外乱によって一旦変化した後、情報の表現を自
律的かつ周期的に再現する機能を有することを特徴とす
る情報記憶装置である。

【０００７】この発明の第３の発明は、入力される情報
の表現が外乱によって一旦変化した後、情報の表現を自
律的かつ周期的に再現する機能を有する情報記憶装置で
あって、ｎ次元ベクトル（ただし、ｎは自然数）で表さ
れるデータが入力される入力部と、入力手段に入力され
るデータを記憶する、ｎ個の情報担体記憶手段からなる
記憶部と、記憶部に記憶されるデータに対し、所定量の
情報担体を付加し、所定量の情報担体を拡散させ、所定
量の情報担体を散逸させる制御部と、乱数を発生し、制
御部に送る乱数発生部と、それぞれの情報担体記憶手段
の情報担体の量の変化が所定の値以下になったか否かを
判定する判定手段と、制御部による演算結果を出力する
出力手段とを有することを特徴とするものである。

【０００８】この発明において、記憶すべき情報は、典
型的には、相互作用する複数個の情報担体記憶手段に入
力される。具体的には、ｍ次元空間（ただし、ｍは自然
数）に分布する、実数値の情報担体を保持する機能を有
するｎ個（ただし、ｎは自然数）の情報担体記憶手段に
ｎ次元ベクトルで表される情報担体を情報として入力す
る。情報担体記憶手段間の相互作用は、典型的には、情
報担体の非線型拡散および散逸、特に非線型散逸を含
む。また、散逸の場所および量を調節することにより情
報の表現の再現性を制御する。

【０００９】外乱は、例えば、情報担体のランダム性の
付加（あるいは供給）であるが、必ずしもランダム性で
なくてもよい。好適には、外乱は情報担体の順列性の付
加である。また、外乱は、典型的には、情報担体の付加
量の積分値の均一性が周期的に生ずるものである。

【００１０】入力情報が再現されるためには、外乱の量
と散逸量との差を情報の表現に加えた量が所定のしきい
値を超えないようにする必要がある。

【００１１】この発明において、典型的には、第２のス
テップは、情報担体記憶手段に所定量の情報担体を付加
し、情報担体記憶手段の所定の組同士で所定量の情報担
体を拡散させ、情報担体記憶手段から所定量の情報担体
を散逸させ、それぞれの情報担体記憶手段の情報担体の
量が平衡状態に達するまで拡散および散逸を繰り返すス
テップを含む。また、記憶ステップは、典型的には、そ
れぞれの情報担体記憶手段に対して情報担体記憶手段の
近傍の情報担体記憶手段に対して情報担体を拡散させる
ステップを有する。

【００１２】この発明において、情報担体には、離散的
なものと連続的なものとの双方が含まれるものとする。
また、ｍ次元空間におけるｎ個の情報担体記憶手段の幾
何学的な分布は、基本的にはどのようなものであっても
よく、規則的な配置であっても、不規則的な配置であっ
てもよい。また、ｍ、ｎは、基本的にはどのような自然
数であってもよいが、ｍは典型的には３以下である。

【００１３】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、入力される情報の表現が外乱によって一旦変化した
後、情報の表現を自律的かつ周期的に再現するので、従
来の半導体メモリのように初期情報を定常的に保持する
必要がない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１はこの発明の一実施形態による情報記
憶装置、特にその記憶部を示す。図１において、符号１
０１は情報担体記憶手段（記憶素単位）、１０２はラン
ダム性の情報担体付加、１０３は非線型拡散、１０４お
よび１０５は非線型散逸を示す。

【００１６】情報担体記憶手段１０１は２次元空間上に
正方格子状に分布しており、各情報担体記憶手段１０１
について、四つの情報担体記憶手段が近傍に位置する構
造をとっている。この場合、これらの情報担体記憶手段
１０１は横方向に１２８個、縦方向に１２８個のマトリ
ックスを構成している。情報担体記憶手段１０１は、具
体的には、例えば、量子ドット等の半導体素子、非線型
光学材料等により構成することができるほか、電子回路
の記憶ノード等であってもよい。

【００１７】ランダム性の情報担体付加１０２は、環境
ノイズでも人為的ノイズであってもよいが、順列性のノ
イズであることが望ましい。

【００１８】この場合、情報担体付加１０２、非線型拡
散１０３ならびに非線型散逸１０４および１０５を含む
系の時間発展は

【００１９】

【数７】

【００２０】および

【００２１】

【数８】

【００２２】で表される。ただし、（１）式および
（２）式において、ｒは情報担体記憶手段の空間座標
（サイト）、ｔは時刻、ｚ（ｒ，ｔ）はサイトｒおよび
時刻ｔに対応する情報担体記憶手段に記憶された情報担
体の量、Ｒ（ｒ，ｔ）は情報担体の付加量を表す関数、
Ｄは拡散の係数、ｆ（ｚ（ｒ，ｔ））は（２）式で定義
される関数、Ｄ´は散逸の係数、ｚ₀は所定のしきい
値、βは情報担体の非線型拡散および非線型散逸の大き
さを決定する定数を表す。（１）式はサイトｒにおける
値ｚ（ｒ，ｔ）の変化量を表しており、右辺第１項はラ
ンダム性の情報担体付加１０２を、第２項は非線型拡散
１０３を、第３項は非線型散逸１０４および１０５を表
す。（１）式の右辺第２項におけるｚ_nnの「ｎｎ」は最
近接サイト（nearest neighbors)を表し、Σは最近接サ
イトすべてに対しての和を表す。（２）式はしきい値ｚ
₀の近傍で０から１へ緩やかに変化する関数を表し、図
２に示すようなものである。

【００２３】非線型散逸１０４は全情報担体記憶手段１
０１からの散逸、非線型散逸１０５は境界に位置する情
報担体記憶手段１０１からの散逸である。

【００２４】図３は、この一実施形態による情報記憶装
置に対する情報の書き込みおよび読み取りを行うシステ
ムの一例を示す。図３において、符号２０１は入力情報
フィルタ、２０２、２０３はレンズ、２０４はこの一実
施形態による情報記憶装置、２０５は情報検出器を表
す。このシステムにおいては、情報記憶装置２０４への
データ入力（書き込み）の際は、入力すべき情報が、入
力情報フィルタ２０１およびレンズ２０２を介して、光
学的に情報記憶装置２０４に入力される。入力情報フィ
ルタ２０１は例えば透過型液晶装置等により構成されて
おり、外部の電子回路等から入力される情報を２次元情
報パターンに変換する機能を有している。データ出力
（読み取り）の際は、入力情報フィルタ２０１をオフの
状態、すなわち、入力光が透過する状態にし、情報記憶
装置２０４に直接読み取り光を投射する。情報記憶装置
２０４はあらかじめ入力された情報に応じてこの読み取
り光を変調する。そして、この変調光をレンズ２０３を
介して情報検出器２０５に投射し、検出する。

【００２５】次に、この一実施形態による情報記憶方法
について説明する。図４はこの情報記憶方法の一例を示
すフローチャートである。

【００２６】図４に示すフローチャートにおいて、ま
ず、ステップＳ１では、２次元空間に分布する１２８×
１２８＝１６３８４個の情報担体記憶手段１０１に１６
３８４次元ベクトルで表される情報担体を入力する。

【００２７】ステップＳ２では、１６３８４個の情報担
体記憶手段１０１のうちの一つが選択される。この選択
位置はランダムに決定される。ここでは、図１において
符号１０１を付した情報担体記憶手段が選択されたもの
とする。

【００２８】ステップＳ３では、この選択された情報担
体記憶手段１０１に単位量の情報担体が付加される。図
１において、符号１０２がこの単位量の情報担体付加を
示している。

【００２９】ステップＳ４では、選択された情報担体記
憶手段１０１から、その近傍に位置する四つの情報担体
記憶手段に対して情報担体の非線型拡散を行う。図１に
おいて、符号１０３がこの情報担体の非線型拡散を示し
ている。

【００３０】ステップＳ５では、情報担体記憶手段１０
１から情報担体の散逸を行う。例えば、（２）式のβが
十分に大きな値のときは、付加量（供給量）と散逸量と
の差を入力表現に加えた量が所定のしきい値を超えない
ように散逸量を決定する。具体的には散逸量は後述の
（３）式を満たすように決定する。

【００３１】ステップＳ６では、ステップＳ４およびス
テップＳ５を行った後、各情報担体記憶手段１０１の情
報担体の量の変化が微小になったか否かを判定する。こ
の一実施形態では、各情報担体記憶手段１０１の情報担
体の変化量の値のうち最大のものが、０．００１未満に
なったか否かで判断を行う。ただし、この値は０．００
１より小さな値でもよい。上記の情報担体の変化量の値
のうち最大のものの値が０．００１以上のときは、平衡
状態に達していないと判断し、ステップＳ４に戻り、さ
らに、拡散（ステップＳ４）、および、散逸（ステップ
Ｓ５）を行う。上記の値が０．００１未満のときは、平
衡状態に達したと判断し、ステップＳ８に進む。

【００３２】ステップＳ７では、情報担体付加の積分を
行う。

【００３３】ステップＳ８では、ステップＳ７で求めた
付加積分が均一でない場合に再度ステップ２に戻って付
加を行う判定をする。

【００３４】ステップＳ９では、ステップＳ６で平衡状
態に達した各情報担体記憶手段１０１に記憶されている
情報担体の量を数値として出力する。その際、しきい値
処理を行い、この情報担体量を自然数化して出力しても
よい。

【００３５】ここで、入力パターンが再現されるための
条件について説明する。

【００３６】まず、情報が２値のパターンで表される場
合、非線型散逸量Ｄ´ｆ［ｚ（ｒ，ｔ）］が

【００３７】

【数９】

【００３８】を満たす値を取るときに入力パターンが周
期的に再現される。ここで、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは所定
のしきい値を示す。これは以下のような理由による。

【００３９】すなわち、あるサイトでの値ｚ（ｒ，ｔ）
がしきい値を超えて拡散／散逸が生じた場合に、系に次
の供給が行われるまでは二度と拡散／散逸が生じなけれ
ば、ｚ（ｒ，ｔ）の位置分布の相対関係は供給が均一で
ある場合に保持され、初期入力パターンは周期的に再現
される。つまり、いま、（１）式の右辺第１項のＲ
（ｒ，ｔ）をｓｕｐｐｌｙ、第２項の非線型拡散をｄｉ
ｆｆｕｓｉｏｎと表すと、あるサイトに供給が行われて
拡散／散逸が生じた場合、ｚ（ｒ，ｔ）＋ｓｕｐｐｌｙ＞Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの関係にある。

【００４０】隣接サイトからの戻りによってそのサイト
での値が再び高くなったとき、すなわち２ステップの時
間発展の後にｚ（ｒ，ｔ＋２）がしきい値を超えなけれ
ば二度と拡散／散逸は生じない。

【００４１】ステップ１ｚ（ｒ，ｔ＋１）＝ｚ（ｒ，ｔ）＋ｓｕｐｐｌｙ −ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ−ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎステップ２ｚ（ｒ，ｔ＋２）＝ｚ（ｒ，ｔ＋１）＋ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ＝ｚ（ｒ，ｔ）＋ｓｕｐｐｌｙ−ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎただし、ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎは（１）式の右辺第３
項を表す。

【００４２】高い値を持つサイトが供給を受けた後２ス
テップ後にしきい値よりも小さい値を取るという条件に
なるので、ｚ（ｒ，ｔ＋２）＜Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄしたがって、ｚ（ｒ，ｔ）＋ｓｕｐｐｌｙ−ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ
＜Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄよって、ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ＞ｚ（ｒ，ｔ）＋ｓｕｐｐｌｙ
−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの関係を満足すれば良いことになる。この式でｄｉｓｓ
ｉｐａｔｉｏｎをＤ´ｆ［ｚ（ｒ，ｔ）］、ｓｕｐｐｌ
ｙをＲ（ｒ，ｔ）と置き換えれば、（３）式となる。

【００４３】以上は２値、すなわち２階調の入力パター
ンが再現される条件であるが、次に多階調の入力パター
ンが再現される条件について説明する。

【００４４】Ｎ階調の入力パターンにおいて、すべての
サイトで崩落が生ずるためには、すべてのサイトにＮ−
１の供給を行う必要がある。そして、これらの供給を通
してすべてのサイトで１回だけ崩落を生ずることが条件
となる。すると、ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ＞ｚ（ｒ，ｔ）−Ｔｈｒｅｓｈ
ｏｌｄ＋ｓｕｐｐｌｙ（Ｎ−１）の関係が成り立つ。

【００４５】２階調の場合はＮ＝２であるので、この式
は（３）式と同じになる。Ｎ階調の場合は、供給量に
（Ｎ−１）が掛かるため、散逸量もその分だけ増加する
ことになる。

【００４６】図５に、この一実施形態による情報記憶方
法のシミュレーションを行った結果の一例を示す。

【００４７】図５に示すように、初期入力パターン（図
５Ａ）が外乱、すなわちランダム性の情報担体付加によ
って一旦失われ（図５Ｂ）、それ以降、周期的にその入
力パターンが自律的に再現されているのがわかる（図５
Ｃ〜図Ｇ）。この場合、入力パターン（図５Ａ）は、３
（黒い部分）および４（灰色の部分）の２値で表されて
いる。また、しきい値は４．５の近傍に設定している。
値４を持つサイトが供給を受け、値５を取ったときにそ
のうち４だけ最近傍の四つのサイトに拡散し、そして１
だけ散逸することによりそのサイトでの値は０となる。
供給が均一になる時刻までに隣接する四つのサイトから
もそれぞれ拡散を受けるため、最終的にそのサイトにお
ける値は初期値４に戻る。値３を持つサイトは供給を受
けても値４となり拡散／散逸を起こさない。隣接サイト
からの拡散でさらに１だけ増加すると値５となり、拡散
／散逸を起こして値０となる。その後供給が均一になる
までに残った三つの隣接サイトからの拡散を受けて最終
的に初期値３に戻る。

【００４８】次に、入力パターン再現の後に発生する枠
パターンの除去について説明する。すなわち、図５Ｃ、
図５Ｅ、図５Ｇのパターンの周辺の縁をよく見るとわか
るように、時間発展を続けていくと、初期パターンがほ
ぼ再現した場合でも周辺部分に枠パターンが残り、さら
に時間発展を続けていくとこの枠パターンも成長してい
くため、初期パターンの再現という観点からは好ましく
ない。この枠パターンは、図１の境界からの非線型散逸
１０５によって発生しているため、この境界の影響を除
去する方策が必要である。そこでこの方策について次に
説明する。

【００４９】第１の方法では周期境界条件とする。すな
わち、周期境界とすることにより、すべてのサイトが同
じ条件となるため、枠パターンは生じない。ただし、シ
ミュレーションでは可能であるが、実際のデバイス化を
考えると、例えば球面上に置く等の工夫が必要である。

【００５０】第２の方法では、境界部からの散逸を相対
的に小さくする。すなわち、散逸は各サイトから、およ
び境界部から外部へ拡散により生じているが、各サイト
からの散逸を増加することにより、相対的に境界からの
散逸が減少し、パターンの時間発展に対する境界の影響
が少なくなる。さらに、境界部から外部への拡散による
散逸を抑制する（ゼロとする）ことにより、境界部から
の枠状パターンの発生がなくなり、初期パターンを完全
に再現することができる。

【００５１】第３の方法では、初期パターンの周囲に拡
張部分を付加し、時間発展後に削除する。すなわち、あ
らかじめ、初期パターンの周囲に一定値をとる拡張部分
を付加し、それを時間発展させる。供給が均一になって
初期パターンが再現された時点では拡張部分に枠パター
ンが生成しているが、この拡張部分を再度初期化してか
ら次の時間発展を進めることにより、枠パターンの影響
を除去することができる。最終的なデータは拡張部分を
除去した後に出力する。図７に入力パターンが「Ａ」で
ある場合についての例を示す。

【００５２】図７は、この一実施形態による情報記憶装
置の全体構成を示すブロック図である。図７において、
符号３０１は入力部、３０２は制御部、３０３は記憶
部、３０４は乱数発生部、３０５は判定部、３０６は出
力部を示す。

【００５３】入力部３０１から、例えば図５Ａに示すよ
うな１６３８４次元ベクトルで表される２次元画像デー
タが入力される。入力されたデータは、制御部３０２に
送られる。制御部３０２に送られたデータは一旦、記憶
部３０３に蓄えられる。制御部３０２は、図４のフロー
チャートに示されるアルゴリズムにしたがって、上記の
データを記憶した記憶部３０３のデータに対し、所定量
の情報担体を付加し、所定量の情報担体を拡散し、所定
量の情報担体を散逸させる等の演算を行う。この演算に
際し、図４のステップＳ２における付加位置の選択は、
乱数発生部３０４により発生される乱数に基づいて行
う。この演算に際し、図４のステップＳ６およびステッ
プＳ８における判定は、判定部３０５を用いて行う。最
後に、演算結果が、出力部３０６より出力される。

【００５４】入力部３０１の例としては、ＣＣＤ、光感
受性結晶（フォトニック結晶）等が挙げられる。また、
記憶部３０３の例としては、図１に示すような構造を有
する量子ドット素子が挙げられ、この場合、情報担体は
電子である。さらに、出力部３０６の例としては、ＣＲ
Ｔ等が挙げられる。

【００５５】この一実施形態による情報記憶方法は、こ
の情報記憶方法をプログラムしたコンピュータ読み取り
可能な記録媒体を用いて、コンピュータ上で実行するこ
とも可能である。

【００５６】以上のように、この一実施形態によれば、
入力される情報の表現、具体的には例えば入力パターン
が外乱、具体的にはランダム性の情報担体付加によって
一旦失われた後、それ以降、その入力パターンを周期的
に自律的に再現することができ、これによって記憶を行
うことができる。すなわち、従来の半導体メモリのよう
に初期情報を定常的に保持することなく、時間周期的に
初期情報を再現することができ、入力情報の記憶を行う
ことができる。また、スタティックＲＡＭに比べて高集
積密度化に有利であり、ダイナミックＲＡＭのようなリ
フレッシュも不要である。

【００５７】以上、この発明の一実施形態について具体
的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定さ
れるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種
の変形が可能である。

【００５８】例えば、上述の一実施形態においては、１
６３８４個の情報担体記憶手段１０１が２次元空間上に
正方格子状に配置されているが、これらの情報担体記憶
手段１０１の個数や配置はこれに限定されるものではな
く、これと異なる個数や配置であってもよい。また、情
報担体記憶手段は１０１は例えば３次元空間上に配置さ
れていてもよい。さらに、上述の一実施形態において
は、入力データは２次元画像データであるが、入力デー
タは画像に限らず、文字や音声や任意の制御パラメータ
列等であってもよいことは言うまでもない。

【００５９】また、上述の一実施形態においては、光学
的手段により情報の入出力を行っているが、その他の方
法、例えば、電気的な手段を用いて情報の入出力を行う
ことも可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による情
報記憶方法、情報記憶装置および記録媒体によれば、入
力される情報の表現が外乱によって一旦変化した後、情
報の表現を自律的かつ周期的に再現するので、初期情報
を定常的に保持することなく、時間周期的に初期情報を
再現することができ、高密度記憶にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による情報記憶装置の記
憶部の構成を示す略線図である。

【図２】この発明の一実施形態による情報変換方法にお
いて用いるシグモイド関数を示す略線図である。

【図３】この発明の一実施形態による情報記憶装置に対
する書き込みおよび読み取りを行うシステムの一例を示
す略線図である。

【図４】この発明の一実施形態による情報記憶方法を示
すフローチャートである。

【図５】この発明の一実施形態による情報記憶方法のシ
ミュレーション結果の一例を示す略線図である。

【図６】この発明の一実施形態による情報記憶方法にお
いて枠パターンを除去する方法を説明するための略線図
である。

【図７】この発明の一実施形態による情報記憶装置の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１・・・情報担体記憶手段、１０２・・・情報担体
付加、１０３・・・非線型拡散、１０４、１０５・・・
非線型散逸、３０１・・・入力部、３０２・・・制御
部、３０３・・・記憶部、３０４・・・乱数発生部、３
０５・・・判定部、３０６・・・出力部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記憶すべき情報を入力する第１のステッ
プと、上記第１のステップにおいて入力される情報の表現が外
乱によって一旦変化した後、上記情報の表現を自律的か
つ周期的に再現する第２のステップとを有することを特
徴とする情報記憶方法。
【請求項２】上記記憶すべき情報は相互作用する複数
個の情報担体記憶手段に入力されることを特徴とする請
求項１記載の情報記憶方法。
【請求項３】上記情報担体記憶手段間の相互作用は情
報担体の非線型拡散を含むことを特徴とする請求項２記
載の情報記憶方法。
【請求項４】上記情報担体記憶手段間の相互作用は情
報担体の散逸を含むことを特徴とする請求項２記載の情
報記憶方法。
【請求項５】上記散逸は非線型散逸であることを特徴
とする請求項４記載の情報記憶方法。
【請求項６】上記散逸の場所および量を調節すること
により上記情報の表現の再現性を制御することを特徴と
する請求項４記載の情報記憶方法。
【請求項７】時間発展が【数１】および【数２】で表されることを特徴とする請求項３記載の情報記憶方
法。
【請求項８】上記外乱は情報担体のランダム性の付加
であることを特徴とする請求項１記載の情報記憶方法。
【請求項９】上記外乱は情報担体の順列性の付加であ
ることを特徴とする請求項１記載の情報記憶方法。
【請求項１０】上記外乱は情報担体の付加量の積分値
の均一性が周期的に生ずるものであることを特徴とする
請求項１記載の情報記憶方法。
【請求項１１】上記外乱の量と上記散逸量との差を上
記情報の表現に加えた量が所定のしきい値を超えないよ
うにすることを特徴とする請求項４記載の情報記憶方
法。
【請求項１２】上記第１のステップにおいて、ｍ次元
空間（ただし、ｍは自然数）に分布する、実数値の情報
担体を保持する機能を有するｎ個（ただし、ｎは自然
数）の情報担体記憶手段にｎ次元ベクトルで表される情
報担体を情報として入力することを特徴とする請求項１
記載の情報記憶方法。
【請求項１３】上記第２のステップは、上記情報担体
記憶手段に所定量の情報担体を付加し、上記情報担体記
憶手段の所定の組同士で所定量の情報担体を拡散させ、
上記情報担体記憶手段から所定量の情報担体を散逸さ
せ、それぞれの上記情報担体記憶手段の情報担体の量が
平衡状態に達するまで上記拡散および上記散逸を繰り返
すステップを含むことを特徴とする請求項１２記載の情
報記憶方法。
【請求項１４】上記第２のステップは、それぞれの上
記情報担体記憶手段に対して当該情報担体記憶手段の近
傍の情報担体記憶手段に対して情報担体を拡散させるス
テップを有することを特徴とする請求項１２記載の情報
記憶方法。
【請求項１５】入力される情報の表現が外乱によって
一旦変化した後、上記情報の表現を自律的かつ周期的に
再現する機能を有することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項１６】上記情報は相互作用する複数個の情報
担体記憶手段に入力されることを特徴とする請求項１５
記載の情報記憶装置。
【請求項１７】上記情報担体記憶手段間の相互作用は
情報担体の非線型拡散を含むことを特徴とする請求項１
６記載の情報記憶装置。
【請求項１８】上記情報担体記憶手段間の相互作用は
情報担体の散逸を含むことを特徴とする請求項１６記載
の情報記憶装置。
【請求項１９】上記散逸は非線型散逸であることを特
徴とする請求項１８記載の情報記憶装置。
【請求項２０】上記散逸の場所および量を調節するこ
とにより上記情報の表現の再現性を制御することを特徴
とする請求項１８記載の情報記憶装置。
【請求項２１】時間発展が【数３】および【数４】で表されることを特徴とする請求項１７記載の情報記憶
装置。
【請求項２２】上記外乱は情報担体のランダム性の付
加であることを特徴とする請求項１５記載の情報記憶装
置。
【請求項２３】上記外乱は情報担体の順列性の付加で
あることを特徴とする請求項１５記載の情報記憶装置。
【請求項２４】上記外乱は情報担体の付加量の積分値
の均一性が周期的に生ずるものであることを特徴とする
請求項１５記載の情報記憶装置。
【請求項２５】上記外乱の量と上記散逸量との差を上
記情報の表現に加えた量が所定のしきい値を超えないよ
うにすることを特徴とする請求項１８記載の情報記憶装
置。
【請求項２６】ｍ次元空間（ただし、ｍは自然数）に
分布する、実数値の情報担体を保持する機能を有するｎ
個（ただし、ｎは自然数）の情報担体記憶手段にｎ次元
ベクトルで表される情報担体を情報として入力すること
を特徴とする請求項１５記載の情報記憶装置。
【請求項２７】上記情報担体記憶手段に所定量の情報
担体を付加し、上記情報担体記憶手段の所定の組同士で
所定量の情報担体を拡散させ、上記情報担体記憶手段か
ら所定量の情報担体を散逸させ、それぞれの上記情報担
体記憶手段の情報担体の量が平衡状態に達するまで上記
拡散および上記散逸を繰り返すことを特徴とする請求項
２６記載の情報記憶装置。
【請求項２８】それぞれの上記情報担体記憶手段に対
して当該情報担体記憶手段の近傍の情報担体記憶手段に
対して情報担体を拡散させることを特徴とする請求項２
６記載の情報記憶装置。
【請求項２９】入力される情報の表現が外乱によって
一旦変化した後、上記情報の表現を自律的かつ周期的に
再現する機能を有する情報記憶装置であって、ｎ次元ベクトル（ただし、ｎは自然数）で表されるデー
タが入力される入力部と、上記入力手段に入力されるデータを記憶する、ｎ個の情
報担体記憶手段からなる記憶部と、上記記憶部に記憶されるデータに対し、所定量の情報担
体を付加し、所定量の情報担体を拡散させ、所定量の情
報担体を散逸させる制御部と、乱数を発生し、上記制御部に送る乱数発生部と、それぞれの上記情報担体記憶手段の情報担体の量の変化
が所定の値以下になったか否かを判定する判定手段と、上記制御部による演算結果を出力する出力手段とを有す
ることを特徴とする情報処理装置。
【請求項３０】記憶すべき情報を入力する第１のステ
ップと、上記第１のステップにおいて入力される情報の表現が外
乱によって一旦変化した後、上記情報の表現を自律的か
つ周期的に再現する第２のステップと、記憶された情報を出力する第３のステップとを有する情
報処理プログラムが記録され、かつ、コンピュータ読み
取り可能であることを特徴とする記録媒体。
【請求項３１】上記記憶すべき情報は相互作用する複
数個の情報担体記憶手段に入力されることを特徴とする
請求項３０記載の記録媒体。
【請求項３２】上記情報担体記憶手段間の相互作用は
情報担体の非線型拡散を含むことを特徴とする請求項３
１記載の記録媒体。
【請求項３３】上記情報担体記憶手段間の相互作用は
情報担体の散逸を含むことを特徴とする請求項３１記載
の記録媒体。
【請求項３４】上記散逸は非線型散逸であることを特
徴とする請求項３３記載の記録媒体。
【請求項３５】上記散逸の場所および量を調節するこ
とにより上記情報の表現の再現性を制御することを特徴
とする請求項３３記載の記録媒体。
【請求項３６】時間発展が【数５】および【数６】で表されることを特徴とする請求項３２記載の記録媒
体。
【請求項３７】上記外乱は情報担体のランダム性の付
加であることを特徴とする請求項３０記載の記録媒体。
【請求項３８】上記外乱は情報担体の順列性の付加で
あることを特徴とする請求項３０記載の記録媒体。
【請求項３９】上記外乱は情報担体の付加量の積分値
の均一性が周期的に生ずるものであることを特徴とする
請求項３０記載の記録媒体。
【請求項４０】上記外乱の量と上記散逸量との差を上
記情報の表現に加えた量が所定のしきい値を超えないよ
うにすることを特徴とする請求項３３記載の記録媒体。
【請求項４１】上記第１のステップにおいて、ｍ次元
空間（ただし、ｍは自然数）に分布する、実数値の情報
担体を保持する機能を有するｎ個（ただし、ｎは自然
数）の情報担体記憶手段にｎ次元ベクトルで表される情
報担体を情報として入力することを特徴とする請求項３
０記載の記録媒体。
【請求項４２】上記第２のステップは、上記情報担体
記憶手段に所定量の情報担体を付加し、上記情報担体記
憶手段の所定の組同士で所定量の情報担体を拡散させ、
上記情報担体記憶手段から所定量の情報担体を散逸さ
せ、それぞれの上記情報担体記憶手段の情報担体の量が
平衡状態に達するまで上記拡散および上記散逸を繰り返
すステップを含むことを特徴とする請求項４１記載の記
録媒体。
【請求項４３】上記第２のステップは、それぞれの上
記情報担体記憶手段に対して当該情報担体記憶手段の近
傍の情報担体記憶手段に対して情報担体を拡散させるス
テップを有することを特徴とする請求項４１記載の記録
媒体。