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膨大な運動データの抽象化・構造化に基づく運動言語の獲得

Research Project

Project/Area Number 19024024
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中村 仁彦  The University of Tokyo, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (20159073)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山根 克  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 准教授 (00361543)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥12,000,000 (Direct Cost: ¥12,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥5,400,000 (Direct Cost: ¥5,400,000)
Keywords統計推論 / 運動データベース / 検索 / 運動の記号化 / 階層構造化 / 運動パターン / 記号化 / 言語 / モーションキャプチャ / 筋張力データベース / 運動検索 / 体性感覚推定
Research Abstract

本研究では, 膨大な人間の運動データから運動に潜む記号構造・言語構造を抽出することによって, 運動データを情報圧縮された記号として効率的に蓄積した運動データベースの構築, および記号化された運動と言語との関係を手掛かりとした運動データの検索およびその再利用可能な情報処理技術の確立を目的とする. 本年度の研究成果を以下にまとめる.
(1)人間の運動パターン抽出
運動データから自動的に運動パターンを抽出する運動パターンの分節化手法を開発した. 開発した分節化手法は, 同じ運動パターンに属する運動データは同じデータ分布構造から生まれるとする仮定に基づき, 統計モデルを用いて運動データの分布構造が変化する時点を検出する. また, 光学式モーションキャプチャにて計測された人間の行動データを用いた実験により本分節化手法の有効性を確認した.
(2)運動パターン記号の階層構造化
全身運動パターンの逐次分類および運動パターンの記号を通じた運動知識階層構造化手法を開発した. 階層構造化には, 運動パターン記号間の距離情報に基づいたクラスター解析を用いた. 運動パターン記号の集合が階層構造を作り上げることによって必要な運動の検索時間の低減や検索精度・分類の向上が期待できる.
(3)道具使用に関わる運動の表現手法の確立およびその記号化
道具軌道と手先運動の記号モデルと全身運動の記号モデルを用いて道具軌道から手先運動を介した全身運動の推定および全身から道具軌道の連想を行う道具と全身の双方向連想計算法を確立した. 「袈裟切り運動」時の道具軌道から全身の運動が想起されることを実験によって確認した.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Incremental Learning, Clustering and Hierarchy Formation of Whole Body Motion Patterns using Adaptive Hidden Markov Chains2008

    • Author(s)
      D. Kulic, W. Takano and Y. Nakamura
    • Journal Title

      International Journal of Robotics Research 27

      Pages: 761-784

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Capture Database through Symbolization, Recognition and Generation of Motion Patterns2007

    • Author(s)
      Wataru Takano, Katsu Yamane, and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      IEEE International Conference on Robotics and Automation 24

      Pages: 3092-3097

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interactive Topology Formation of Linguistic Space and Motion Space2007

    • Author(s)
      Wataru Takano, Dana Kulic, and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 20

      Pages: 1416-1422

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Incremental Learning of Full Body Motion Primitives for Humanoid Robots2008

    • Author(s)
      D. Kulic, D. Lee, C. Ott and Y. Nakamura
    • Organizer
      IEEE International Conference on Humanoid Robots
    • Place of Presentation
      Daejeon, Korea
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Scaffolding On-line Segmentation of Fully Body Human Motion Patterns2008

    • Author(s)
      D. Kulic and Y. Nakamura
    • Organizer
      IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      Nice, France
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Association of Whole Body Motion from Tool Knowledge for Humanoid Robots2008

    • Author(s)
      D. Lee, H. Kunori and Y. Nakamura
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systei
    • Place of Presentation
      Nice, France
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Incremental Learning and Memory Consolidation of Whole Body Motion Patterns2008

    • Author(s)
      D. Kulic and Y. Nakamura
    • Organizer
      International Conference on Epigenetic Robotics
    • Place of Presentation
      Brighton, UK
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Combining Automated On-Line Segmentation and Incremental Clustering for Whole Body Motions2008

    • Author(s)
      D. Kulic, W. Takano and Y. Nakamura
    • Organizer
      IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      California, USA
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 東大IRT研究機構における制御システム研究人間の全身運動プリミティブの漸次的な学習2008

    • Author(s)
      クリッチ・ダナ, 李東姫, オット・クリスチアン, 中村仁彦
    • Organizer
      第26回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      神戸, 日本
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 逐次記憶化および分類による全身運動知識の自己組織化2008

    • Author(s)
      クリッチ・ダナ, 高野渉, 中村仁彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2008
    • Place of Presentation
      長野, 日本
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 道具知識に基づくヒューマノイドの全身動作の連想2008

    • Author(s)
      九乗博俊, 李東姫, 中村仁彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2008
    • Place of Presentation
      長野, 日本
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 大規模モーションデータベースの構築とアニメーション製作支援への応用2008

    • Author(s)
      山口能迪, 山根克, 中村仁彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2008
    • Place of Presentation
      長野, 日本
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] インタラクションの推定・制御に基づく身体的コミュニケーション2007

    • Author(s)
      高野 渉, クーリッチ ダナ, 中村仁彦
    • Organizer
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2007-09-13
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 身体的相互作用を通じた主我・客我に基づくコミュニケーションの自律的獲得2007

    • Author(s)
      高野 渉, 中村 仁彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      秋田
    • Year and Date
      2007-05-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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