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力学的情報処理による記号空間と運動空間の結合設計

Research Project

Project/Area Number 16016220
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

岡田 昌史  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (60323523)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥14,200,000 (Direct Cost: ¥14,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥7,800,000)
Keywords力学的情報処理 / アトラクタ設計 / 運動の記号 / 力学的自己組織化マップ / 連続的記号空間 / 連続的運動遷移 / 非線形力学 / 制御工学 / 自己組織化マップ / アトラクタ / 記号空間 / 記号の創発 / 記号接地 / ロボットの知能
Research Abstract

離散事象システムに基づく運動決定機構(情報処理系)と,ある目標運動パターンに基づく運動生成機構の2つのアプローチを「記号」-「制御則・運動パターン」といった具合に直接的に結合させることは容易であるが,この場合決まった運動の発現のみが可能であり,運動の動的な遷移や結合が困難となる.これは,本来時空間的に連続な運動空間から空間連続性を排除し,情報処理系である記号空間から時間概念を排除したことが大きな原因と考えられる.人間に似た,柔軟で適応力のある,意志決定機構(情報処理系)の設計には,連続空間としての特性を保持した設計法の確立が必要であろう.本研究では,これまでに提案してきた,力学的情報処理系に基づいたロボットの運動生成法を基礎として,連続系のまま記号空間と運動空間の結合を含めた同時設計を行うことを目的とし,以下の成果を得た.
(1)多項式で表現された力学系の係数行列をある空間基底の線形和として表すことで,力学系を空間内の1点として表現することができる.空間内の1点が運動を定める力学系の表現になっていることから,これは連続的記号空間と見なせる.
(2)量子化された空間を設定し,各ブロックに運動空間における力学系を記憶しているものとする.いくつかの運動を用意し,自己組織化マップ形成のアルゴリズムを適用することで,運動の類似性に依存したマップを完成させることができる.これは,シンボルを領域として表現した記号空間の設計法である.
(3)アトラクタを有する力学系の状態変数の中に,離散事象システムの状態変数も加えた力学系の設計を行う.離散事象システムの状態変数は1か0の2値に変換することで,これは現在の事象を表す変数となる.特に,ここでは,これを運動遷移のためのパラメータとして記述することで,遷移可能な運動間の記述と遷移の状態を表現するものとする.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2005 2004

All Journal Article (12 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 力学的情報処理による連続的記号空間の設計と全身運動の生成2005

    • Author(s)
      岡田 昌史, 中村仁彦
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 Vol.23, No.7

      Pages: 858-863

    • NAID

      130000848542

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 非線形力学系のアトラクタ設計によるヒューマノイドロボットの運動創発2005

    • Author(s)
      岡田昌史, 大里健太, 中村仁彦
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文誌 Vol.41, No.6

      Pages: 533-540

    • NAID

      10016438035

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 力学的情報処理を用いた自己組織的記号獲得と運動生成2005

    • Author(s)
      岡田昌史, 中村大介, 中村仁彦
    • Journal Title

      人工知能学会誌 Vol.20, No.3

      Pages: 177-187

    • NAID

      10022005166

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 力学的情報処理におけるアトラクタ設計法に関する研究-逐次設計による可塑性の導入と階層化設計による大規模化-2005

    • Author(s)
      岡田 昌史, 中村大介, 門根秀樹, 梶山博史, 中村仁彦
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 Vol.23, No.5

      Pages: 583-593

    • NAID

      10016591235

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Attractor Design of Nonlinear Dynamics based on Energy Distance in State Space2005

    • Author(s)
      Masafumi Okada
    • Journal Title

      Proc.of The 9th International Conference on Mechatronics Technology (ICMT2005) (CD-ROM)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Motion Emergence of Humanoid Robots by an Attractor Design of a Nonlinear Dynamics2005

    • Author(s)
      Masafumi Okada, Kenta Osato, Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      Proc.of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA'05)

      Pages: 18-23

    • NAID

      10016438035

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 力学的情報処理を用いた自己組織的記号獲得と運動生成2005

    • Author(s)
      岡田昌史, 中村大介, 中村仁彦
    • Journal Title

      人工知能学会誌 Vol.20,No.3(掲載予定)

    • NAID

      10022005166

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 力学的情報処理におけるアトラクタ設計法に関する研究-逐次設計による可塑性の導入と階層化設計による大規模化-2005

    • Author(s)
      岡田 昌史, 中村大介, 門根秀樹, 梶山博史, 中村仁彦
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 Vol.23,No.4(掲載予定)

    • NAID

      10016591235

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Motion Emergency of Humanoid Robots by an Attractor Design of a Nonlinear Dynamics2005

    • Author(s)
      Masafumi Okada, Kenta Osato, Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      Proc.of the IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA'05) (掲載予定)

    • NAID

      10016438035

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 脳型情報処理を行う力学系の多項式設計法とそのヒューマノイドの全身運動生成への応用2004

    • Author(s)
      岡田 昌史, 中村仁彦
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 Vol.22,No.8

      Pages: 1050-1060

    • NAID

      10014034089

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    • Author(s)
      Masafumi Okada, Daisuke Nakamura, Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      Proc.of the second International Workshop on Man-Machine Symbiotic Systems

      Pages: 219-229

    • NAID

      10022005166

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Design of the Continuous Symbol Space for the Intelligent Robots using the Dynamics-based Information Processing System2004

    • Author(s)
      Masahumi OKADA, Yoshihiko NAKAMIRA
    • Journal Title

      Proc.of EEE International Conference on Robotics and Automation

      Pages: 3201-3206

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      2004 Annual Research Report
  • [Book] 人と共存するコンピュータ・ロボット2004

    • Author(s)
      佐藤知正編著
    • Total Pages
      292
    • Publisher
      オーム杜
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2018-03-28  

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