1999 Fiscal Year Annual Research Report

脳型情報処理を行うロボットの研究

Research Project

Project/Area Number	10450095
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	吉本堅一東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011074)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中村仁彦東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20159073)
Keywords	行動プリミティブ / 脳型情報処理 / 短期・長期記憶 / ミメシス / 確率的ニューラルネットワーク / 隠れマルコフモデル
Research Abstract	研究目標に沿って研究を実施した結果、以下のような成果を得た。 (1)手・腕・眼や多数の外界センサーをもつ上半身ロボットの開発両手、両腕、両眼をもつロボットに数多くの力覚・触覚センサーと組み込んだシステムを開発した。各手・腕の基本的な動作ユニットを用意し、これらを運動学・動力学の計算にもとづいてフィードバック制御するプリミティブ・ビヘービアの試作を行った。上半身ロボットとその基礎的なプリミティブ・ビヘービアからなるシステムのプロトタイプを完成させた。3台の高速度CCDカメラをロボットの視覚系とそれを用いたフィードバック制御系を作るために購入した。 (2)ビヘービアネットワークに力学構造をもたせた情報処理運動機能に関係する脳型情報処理の仮説として、プリミティブ・ビヘービアをセンサー情報の非線形関数の加重線形和として重ねあわせて行動発現するモデルを採用した。これは研究代表者がロボットハンドの把握動作の発現機構として提案し、研究を行なっているモデルを上半身ロボットに適用したものである。このロボットを用いて反射的な把握が行えることを確認した。 (3)二重貯蔵モデルをもつ脳型記憶情報処理短期記憶と長期記憶のメカニズムが人間の脳の記憶の特徴を形作るといわれている。本研究では両方の記憶モデルをニューラルネットワークを用いて連想記憶システムとして設計・実装した。さらに、(1)の上半身ロボットを用いて、リハーサルによる短期記憶から長期記憶への移行と、連想記憶の再生による「思い出し実験」を行い二重貯蔵モデルの根拠とされる初頭性効果、親近性効果が現れることを確認した。 (4)自己行動要素による他者の行動理解一部の大型霊長類と人間がその他の動物と一線を画する脳の情報処理機能を持っていることは、特に他者の行動の物まねを自分の身体でできること(ミメシス)であるという説が注目されている。ミメシスは言語の発生やそれによる脳と言語の共進化の源とも言われている。本研究では自己行動の行動要素を用いて他者の行動を分節化、記号化し、さらに一つのグラウンドされたシンボルとする機能を、確率的ニューラルネットワーク、隠れマルコフモデルを用いて実装することを提案し、人間の全身運動に関するシュミレーションにより基礎的な検証を行った。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Y.Nakamura,T.Yamazaki,N.Mizushima: "Synthesis Learning and Abstraction of Skills through Parameterized Smooth Map from Sensors to Behaviors"Procedings of the 1999 IEEE International Conference on Robotics & Automation. Vol.3. 2398-2405 (1999)
[Publications] 水島永雅、中村仁彦: "脳の情報処理モデルに基づくロボットの記憶構造"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'99予稿集. 1A1-28-037. (1999)
[Publications] 関口暁宣、中村仁彦: "カオス的情報処理によるロボットの行動制御"第17回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 第2分冊. 643-644 (1999)
[Publications] A.Sekiguchi and Y.Nakamura: "The Chaotic Mobile Robot"Procedings of the 1999 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Vol.1. 172-178 (1999)
[Publications] 関口暁宣、中村仁彦: "Arnold方程式を用いたロボットの行動制御"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00. (予定).
[Publications] 江崎秀明、戸嶋巌樹、中村仁彦: "自己行動要素による他者の行動理解―アナロジーによる概念の形成を抽象化―"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00. (予定).

1999 Fiscal Year Annual Research Report

脳型情報処理を行うロボットの研究

Principal Investigator

吉本 堅一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011074)

Research Products

[Publications] Y.Nakamura,T.Yamazaki,N.Mizushima: "Synthesis Learning and Abstraction of Skills through Parameterized Smooth Map from Sensors to Behaviors"Procedings of the 1999 IEEE International Conference on Robotics & Automation. Vol.3. 2398-2405 (1999)

[Publications] 水島 永雅、中村 仁彦: "脳の情報処理モデルに基づくロボットの記憶構造"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'99予稿集. 1A1-28-037. (1999)

[Publications] 関口 暁宣、中村 仁彦: "カオス的情報処理によるロボットの行動制御"第17回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 第2分冊. 643-644 (1999)

[Publications] A.Sekiguchi and Y.Nakamura: "The Chaotic Mobile Robot"Procedings of the 1999 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Vol.1. 172-178 (1999)

[Publications] 関口 暁宣、中村 仁彦: "Arnold方程式を用いたロボットの行動制御"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00. (予定).

[Publications] 江崎 秀明、戸嶋 巌樹、中村 仁彦: "自己行動要素による他者の行動理解―アナロジーによる概念の形成を抽象化―"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00. (予定).

吉本堅一東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011074)

[Publications] 水島永雅、中村仁彦: "脳の情報処理モデルに基づくロボットの記憶構造"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'99予稿集. 1A1-28-037. (1999)

[Publications] 関口暁宣、中村仁彦: "カオス的情報処理によるロボットの行動制御"第17回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 第2分冊. 643-644 (1999)

[Publications] 関口暁宣、中村仁彦: "Arnold方程式を用いたロボットの行動制御"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00. (予定).

[Publications] 江崎秀明、戸嶋巌樹、中村仁彦: "自己行動要素による他者の行動理解―アナロジーによる概念の形成を抽象化―"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00. (予定).