非線形有限要素解析を模したニューラルネットワークを用いた軟性臓器ボリュームモデルの変形シミュレータ

摘要

本論文では，ニューラルネットワークを用いて，軟性臓器モデルの変形をシミュレートする新たなrn手法を提案する．提案手法は，基本的なモデルの変形（以後，変形モードと呼ぶ）の組合せに基づいて，モデルの変形を推定する．つまり，変形モードをあらかじめ非線形有限要素法で求め，臓器に加わった外力と，それに対応する変形モードの関係をニューラルネットワークで学習する．学習したニューラルネットワークは，非線形有限要素解析によりモデルの振舞いを推定することを模倣する．実験結果より，提案手法は，非線形有限要素解析とほぼ同程度の精度を保ちつつ，計算コストを大幅に削減することができた．