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An attempt of a babbling-dialogue-agent, depending on the "feeling" of a cultured living neural network.

Research Project

Project/Area Number 19K22883
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

Kudoh Suguru  関西学院大学, 工学部, 教授 (10344110)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsニューロロボット / 培養神経回路網 / 内部状態 / twitter / 感情極性 / 自発性神経電気活動 / 細胞外電位多点計測システム / 感性極性 / Babbling dialogue agent / 神経回路網の内部状態 / 相互作用
Outline of Research at the Start

本研究は,生体の培養神経回路網とスマートスピーカーを接続し,神経回路網の神経電気活動を感情ユニットとして利用して,対話内容を選択する,半生体の対話エージェントを実現する.本研究で開発するのは,片言で対話するエージェントである.生体要素で構成され,脳と同様にネットワークを構成して,揺らぎを含んだ相互作用を発現する培養神経回路網でモデルを作成すれば,それは人とより類似した意識状態を持つに至るのではないか.このように本研究は心のハードプロブレムに構成論的実証科学で挑むものである.対話エージェントの向こうに「心」が感じられるシステムが実現出来るならば,工学的にも有用である.

Outline of Final Research Achievements

We developed an interactive neurorobot provided the electrical activity in the neuronal network as an emotional unit by connecting a living cultured neuronal network and a smart speaker. It was confirmed that the system operated almost as expected, and the prerequisite electrical activity status of the cultured neuronal network was also analyzed. As a result of conducting a dialogue experiment with an agent core of the cultured neuronal network (DIV7-9).
The babbles-talk-response of the agent did not always make sense, but since the human side unconsciously complemented and understood the meaning, there were cases where a conversation that felt natural was established. Actually communicating with the agent with a biological unit, it was suggested that this would make it easier for human to feel something emotional things with this agent.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した半生体の対話エージェントは,生体要素を含んで構成されている.脳と同様にネットワークを構成して,揺らぎを含んだ相互作用を発現する培養神経回路網でモデルを作成すれば,それは人とより類似した意識状態を持つに至るのではないかと言う仮説のもとに,心のハードプロブレムに構成論的実証科学で挑んだ.本システムは,ユーザーに人の脳とより類似した性質を持つ要素によって構成されたシステムとの対話を体験させることで,人の意識状態について考える機会を提供する.未だ限定的な結果ではあるが,対話エージェントの向こうに「心」が感じられるシステムが実現された可能性があり,工学的にも有用である.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] ニューロロボットは記号設置の夢を見るか?2022

    • Author(s)
      工藤 卓
    • Organizer
      東京大学大学院情報理工学系研究科知能機械情報学専攻「先端知能機械情報学セミナー」
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The analysis of dynamics and the relationship between spontaneous and evoked activity as cell assemblies in a cultured neuronal network2021

    • Author(s)
      Kai Hirokawa, Suguru N. Kudoh
    • Organizer
      43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 入力の自発的分節化による意味概念の生成の試み2021

    • Author(s)
      百瀬 仁人, 工藤 卓
    • Organizer
      第37回ファジィシステムシンポジウム(FSS2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 培養神経回路網におけるセル・アセンブリのダイナミクスおよび自発的活動と誘発応答の関係性2021

    • Author(s)
      廣川 快, 工藤 卓
    • Organizer
      2021年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体神経回路網による刺激応答活動パターンの連想的記憶誘導の試み2021

    • Author(s)
      山畠 大輝,工藤 卓
    • Organizer
      2021年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 培養神経回路網における誘発応答パターンの再現性を基準としたクラスタリングの試み2021

    • Author(s)
      淺田 紘基, 工藤 卓
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] An attempt to reproduce associative learning on a cultured neuronal network for development of a self-learning neurorobots.自己学習型ニューロロボットのための、培養神経回路網における連想学習再現の試み2021

    • Author(s)
      Zhao Enming, Kudoh Suguru, N
    • Organizer
      生物物理学会第59回年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 生きている培養神経回路網による自己学習可能なニューロロボットの開発2020

    • Author(s)
      趙 恩明, 工藤 卓
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ニューロロボット構築のための培養神経回路網の経時変化2020

    • Author(s)
      三谷諒, 工藤卓
    • Organizer
      第36回ファジィシステムシンポジウム(FSS2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Neuronal electrical activity induced by optical trapping of neurotransmitter receptors on neuron2020

    • Author(s)
      Tatsunori Kishimoto, Suguru N. Kudoh, Takahisa Taguchi, Chie Hosokawa
    • Organizer
      Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neurorobot“ Vitaenoid” - an Interaction System between a Living- Neuronal-Network and Outer Environment,2019

    • Author(s)
      Ryu Umebayashi and Suguru N. Kudoh
    • Organizer
      ALIFE 2019, Newcastle Helix (Newcastle, UK)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞外ブドウ糖濃度の変更による培養神経回路網の自律的エネルギー調節2019

    • Author(s)
      福井花菜、工藤卓
    • Organizer
      2019年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 培養神経回路網における自発性神経電気活動パターンと刺激誘発応答パターンの類似性2019

    • Author(s)
      伊達悠樹、工藤卓
    • Organizer
      2019年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2023-01-30  

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