Studying a Brain Model based on Self-Simulation and Homeostasis
Publicly Offered Research
| Project Area | Correspondence and Fusion of Artificial Intelligence and Brain Science |
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| Project/Area Number |
19H04979
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
池上 高志 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10211715)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥23,400,000 (Direct Cost: ¥18,000,000、Indirect Cost: ¥5,400,000)
Fiscal Year 2020: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2019: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
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| Keywords | アンドロイド / 相互模倣 / エントロピー / GAN / 意識研究 / ニューラルネットワーク / 記憶 / 模倣 / 自己シミュレーション / ニューラルネット / 予測モデル / エンパワーメント / ホメオスタシス / 脳のモデル / 深層学習 |
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| Outline of Research at the Start |
自己シミュレーションを実装したロボット実験を行いながら、ホメオスタティックな自己維持と運動生成の研究を行う。具体的には、ロボットに実装したカメラを使って人間のポーズを学習し、そのポーズの模倣を生成するシステムを構築する。模倣に関してはミラーニューロン以来色々と脳科学で研究が進んでいる。ここでは脳の持つ、自己シミュレーション機能を新しく構築し、模倣を通してみた脳のホメオスタティックな新しいモデルを構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
VAEGANの研究では、予測課題を用いて認知地図の学習を行い、未来の光景がネットワークの潜在空間のパターンと相関していることがわかりました。ネットワークからの出力画像を入力画像とした「閉ループ」では、遠い未来を予測することで、カオス的なダイナミクスも埋め込まれていることがわかりました。これは、海馬の位置細胞におけるpreplay（行ったことのない風景の想起）とも関係つけられると考えています。
もうひとつの実験では、Fifthらのcomparator モデルに、自己モデル、模倣能力、メモリーを加え、それを搭載した実機アンドロイドの実験です。アンドロイドの自律性はスパイク・ニューロンによって与えられます。このアンドロイド(ALTER3)は、目のカメラから人のポーズを見て、それを模倣することができます。どのように模倣学習が進むか、アンドロイドは固有のポーズを獲得するか、人との相互作用はどう解析できるか、などを考察しました。特に注目されたのはALTER3が模倣に失敗すると、模倣されていた人間の側がALTER3の意図を慮って、逆にALTER3の模倣をし、相互模倣が生まれることを見出しました。これは移送エントロピーで定量化することが可能です。
この年度の最後には、ALTER2と3同志の同じ模倣プログラムを用いた相互模倣、人間がそれぞれALTERに憑依して行う相互模倣の実験、にこぎつけました。その時の運動空間のパターンを見ていると、それがALTERの自律生成運動によるものか、人の憑依の結果なのかを区別できます。これは 身体的なturing テストと言っても良いものです。これらの成果は3月末のEmbodied Inelligenceの国際会議で基調講演として発表しました。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Brain Equation and Personogenesis2019
Author(s)
Otto E Rossler, Lisa-Ruth Vial, Frank Kuske, August Nitschke, Takashi Ikegami, Andrei Ujica
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Journal Title
Clinics in Pediatrics
Volume: 2
Pages: 1-11
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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