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相互追従実験によるヒト-ヒト間協調的適応の最適化の研究

Research Project

Project/Area Number 20033016
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

沢田 康次  Tohoku Institute of Technology, 東北工業大学, 学長 (80028133)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥8,400,000 (Direct Cost: ¥8,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,700,000 (Direct Cost: ¥4,700,000)
Keywords視覚運動系 / 位置誤差補正運動 / 予測運動 / 先行制御 / リズム生成 / 同時相関 / 因果関係の逆転と主体性 / 予測によるリズム生成と一体感 / コミュニケーション / 協調的制御 / 同時速度相関
Research Abstract

これまでの特定領域研究「移動知」公募研究においては、我々の基礎的段階の研究において発見したヒトの先行制御(proactive control)が動的適応性を最適化していることを実験的及び数理的に証明した。種々の条件において追従実験を行いその普遍性とその限界を示すことが出来れば,本研究領域の「移動知」の目指す基本原理の一つと考えられ、応用範囲の大きい概念となる。
本研究では、ヒト同士の関係に対する動的適応性を明らかにすることを目的とした。相手の位置情報に対する相互追従実験をおこない、複数のヒトの協調運動の特性を測定する。コミュニケーションの原型として他者との適応性は社会性動物の生存にとって極めて重要である。
(主要な成果)
1) コミュニケーションの成立条件の基礎研究としての先行制御メカニズムに必要な誤差訂正運動(フィードバック)と予測運動(フィードフォワード)を分離可能な実験パラダイムを用いて速度パワースペクトルを測定し、両者の特徴を明らかにした。
2) 追従運動の誤差訂正スペクトルは約1Hzを中心とし、0.3Hz-1.5Hz帯に分布するブロードなガウス分布に近いこと。
3) 軌道に存在する構造の通過時間が~1秒よりも長い時はフィードバックが有効に働く。逆にそれより短い場合は全スペクトルを使えなくなるのでフィードバックの働きが悪くなること。
4) フィードフォワード機構は軌道上に構造が存在するとき、その周期性をリズムとして脳内時間を創生し、予測機能に用いていると考えられる。この機能が十分強い場合に先行性が生まれこと。
5) 複数個体の協調運動は、リズムを共有し、且つ、相手に対しての現時点での誤差を注目するよりリズムを使って相手の動きを予測することが最適化にとって不可欠であること。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ヒトの視覚運動機構における位置誤差訂正運動と予測運動の混在と分離2010

    • Author(s)
      林叔克、田村友里恵、佐瀬一弥、菅原研、沢田康次
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集(出版確定)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脳の現象論と物理学2009

    • Author(s)
      沢田康次
    • Journal Title

      日本神経回路学会誌 16-3

      Pages: 126-127

    • NAID

      10025584330

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] 予測と行為-主体的行為はいかにして可能か-2009

    • Author(s)
      沢田康次, 石田文彦
    • Journal Title

      計測と制御48(2009) 48(招待論文)

      Pages: 60-65

    • NAID

      10024756383

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高齢運転者のカーブ走行時運転挙動特性について-ドライビングシミュレーターによる走行実験分析-2008

    • Author(s)
      高地康弘, 村岡一信, 沢田康次, 太田博雄
    • Journal Title

      人間工学 44

      Pages: 165-170

    • NAID

      10026941408

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Why the hand motion proceeds the target in tracking experiment?2009

    • Author(s)
      Hayashi, Y., Tamura Y., Sugawara K., Sawada Y.
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Mobiligence
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai
    • Year and Date
      2009-11-19
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 目標追跡運動におけるフィードフォワード・フィードバック機構の相補性と先行性の関係2009

    • Author(s)
      石田文彦、林叔克、高地康宏、沢田康次
    • Organizer
      第24回生体・生理工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2009-09-26
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  • [Presentation] ヒトの視覚運動系におけるフィードバック(FB)機構とフィードフォワード(FF)機構の混在と分離2009

    • Author(s)
      沢田康次(招待講演)
    • Organizer
      情報科学技術フォーラム(FIT)2009イベント企画
    • Place of Presentation
      東北工業大学
    • Year and Date
      2009-09-04
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 手動追従運動制御における誤差フィードバックの断続化と先行性との関係2009

    • Author(s)
      石田文彦, 林叔克, 高地康宏, 沢田康次
    • Organizer
      第21回自律分散システム・シンポジウム資料
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      2009-01-23
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 追従運動におけるリズム生成の必要性2008

    • Author(s)
      沢田康次, 林叔克
    • Organizer
      科研費特定研究「移動知」班会議
    • Place of Presentation
      国立情報学研究所
    • Year and Date
      2008-11-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 先行制御とリズムの自己生成の必要性2008

    • Author(s)
      林叔克, 沢田康次
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-19
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] モデル先行制御におけるFB項とFFの必要条件2008

    • Author(s)
      沢田康次, 石田文彦
    • Organizer
      科研費特定研究「移動知」班会議
    • Place of Presentation
      北海道大学電子科学研究所
    • Year and Date
      2008-07-23
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.jst.go.jp/kisoken/presto/complete/kyotyo/sawada/plofile.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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