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2004 Fiscal Year Annual Research Report

自己組織化学習チップの開発とそのロボティクスへの応用

Research Project

Project/Area Number 14205038
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

山川 烈  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (00005547)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神酒 勤  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 助教授 (20231607)
石井 和男  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 助教授 (10291527)
堀尾 恵一  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 助手 (70363413)
Keywords自己組織化マップ / ハードウェア / ロボティクス / 時空間パターン認識 / 自己組織化関係(SOR)ネットワーク / トレーラトラック後退制御 / 基底関数ネットワーク / 二足歩行ロボット
Research Abstract

本年度は,自己組織化システムの実応用を視野に入れたアルゴリズム開発とハードウェアの開発に重点をおいて下記のような研究を実施した.
(1)移動ロボットの制御を行うために,時々刻々変化する外界を効率よく認識する時空間パターン認識器の開発を行った.外界を撮影した動画像を逐次入力することで,外界の時間変化に応じた2次元特徴マップを自己組織的に獲得することが可能である.また,外界に対する適切な行動を獲得する自己組織化関係(SOR)ネットワークのバッチ学習アルゴリズムを開発した.この手法を用いて,トレーラトラック後退制御に適用し,良好な結果を得た.また,SORネットワークのハードウェア化に適したアルゴリズムを開発し,ディジタルハードウェアの設計を行った.これにより,非常に高速な学習が可能となり,実ロボットに搭載した際の適応学習が容易になると考えられる.
(2)昨年度までに,基底関数ネットワークを用いた,人間の知覚に重要と思われる情報を画像から効率的に抽出する手法を開発し,顔画像からの特徴部位に抽出を行い,その有効性を確認した.本年度は,本手法を文字情報処理向きに改良し,新聞や雑誌などに含まれる見出し情報の抽出を試みた.ドキュメントの傾きに依存せず安定に見出し部分の領域抽出が可能であることを確認した.現在,リアルタイム処理のために専用ハードウエアの開発に着手している.
(3)SORチップの有効性検証用のロボットとして,二足歩行ロボットのプロトタイプを開発した.二足歩行ロボットは,トルク発生アクチュエータ,パラレルメカニズムを応用した関節及びジャンプ機構から構成されている.各アクチュエータは機構部と電子回路を内蔵するモジュールとして開発している.二足歩行ロボットの制御パラメータ調整は非常に困難な問題であり,SORチップの有効性検証には最適な課題である.

  • Research Products

    (52 results)

All 2005 2004

All Journal Article (52 results)

  • [Journal Article] A Pattern Classification Method using Kernel Adaptive-Subspace Self-Organizing Map2005

    • Author(s)
      Hideaki Kawano, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      IEEJ Trans.on Electronics, Information and Systems Vol.125-C, No.1

      Pages: 149-150

  • [Journal Article] 自己組織化マップハードウェアを用いた高精度リアルタイム画像拡大2004

    • Author(s)
      田向 権, 麻生 隆史, 堀尾 恵一, 山川 烈
    • Journal Title

      第17回 回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集

      Pages: 211-219

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] カーネル法を適用した高次元特徴空間上での適応部分空間自己組織化マップ2004

    • Author(s)
      河野 英昭, 山川 烈, 堀尾 恵一
    • Journal Title

      第20回ファジィ システム シンポジウム講演論文集

      Pages: 241-244

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 尺度の異なるデータを扱う自己組織化マップ2004

    • Author(s)
      山川 烈, 堀尾 恵一, 原 潤
    • Journal Title

      第20回ファジィ システム シンポジウム講演論文集

      Pages: 253-256

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Self-organizing relationship network for constructing I/O relationship based on subjective and objective evaluations2004

    • Author(s)
      Takeshi Yamakawa, Keiichi Horio, Takanori Koga
    • Journal Title

      Brain-inspired IT I, International Congress Series 1269

      Pages: 137-140

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Insect vision inspired visual sensor employing new collision avoidance algorithm of approaching object2004

    • Author(s)
      Masaaki Iwasaki, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of International Workshop on Fuzzy Systems & Innovational Computing (FIC2004)

      Pages: 248-253

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Kernel-Based Adaptive Subspace Self-Organizing Map as a Nonlinear Subspace Pattern Recognition2004

    • Author(s)
      Hideaki Kawano, Takeshi Yamakawa, Keiichi Horio
    • Journal Title

      Proc.of World Automation Congress (WAC2004) (CD-ROM)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Self-Organizing Map Hardware Accelerator System and its Application to Realtime Image Enlargement2004

    • Author(s)
      Hakaru Tamukoh, Takashi Aso, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of Int.Joint Conf.on Neural Networks (IJCNN2004)

      Pages: 2683-2687

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Feedback adaptive subspace self-organizing map for robust spatio-temporal pattern classification2004

    • Author(s)
      Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Brain-inspired IT I, International Congress Series 1269

      Pages: 125-128

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Fast Learning Algorithm for Self-Organizing Map Employing Rough Comparison WTA and its Digital Hardware Implementation2004

    • Author(s)
      Hakaru Tamukoh, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      IEICE Trans.on Electronics Vol.E87-C, No.11

      Pages: 1787-1794

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Adaptive Affine Subspace Self-organizing Map with Kernel Method2004

    • Author(s)
      Hideaki Kawano, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of 11^<th> International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2004)

      Pages: 387-392

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Self-organizing Relationship (SOR) Network with Fuzzy Inference Based Evaluation and Its Application to Trailer-Truck Back-Up Control2004

    • Author(s)
      Takanori Koga, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of 11^<th> International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2004)

      Pages: 368-374

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Modified Execution Mode of Self-Organizing Relationship (SOR) Network for Efficient Digital Hardware Implementation2004

    • Author(s)
      Hakaru Tamukoh, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of Conf.on Neuro-Computing and Evolving Intelligence (NCEI'04)

      Pages: 90-91

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] A Self-Organizing Map Based Navigation System for an Underwater Vehicle2004

    • Author(s)
      K.Ishii, S.Nishida, T.Ura
    • Journal Title

      Proc.of ICRA'04

      Pages: 4466-4471

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Adaptive Learning to Environment using Self-Organizing Map and Its Application for Underwater Vehicles2004

    • Author(s)
      S.Nishida, K.Ishii, T.Ura
    • Journal Title

      Proc.of UT'04

      Pages: 223-228

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] 多価関数を近似する自己組織関係ネットワークとその逆問題への応用2004

    • Author(s)
      山川 烈, 堀尾 恵一, 園尾 聡
    • Journal Title

      第20回ファジィ システム シンポジウム講演論文集

      Pages: 245-248

  • [Journal Article] 自己組織化マップを用いた財務分析ツール2004

    • Author(s)
      篠原 博史, 山川 烈, 堀尾 恵一
    • Journal Title

      第20回ファジィ システム シンポジウム講演論文集

      Pages: 249-252

  • [Journal Article] Edge/Deatil Preserving Fuzzy Interpolation Algorithm For Image Enlargement2004

    • Author(s)
      Takashi Aso, Noriaki Suetake, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Intelligent Automation and Soft Computing Vol.10,No.2

      Pages: 79-94

  • [Journal Article] A Fast And Accurate Image Enlargement Algorithm Employing A Weighted Sum Of Linear Extrapolations2004

    • Author(s)
      Takashi Aso, Noriaki Suetake, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc. of World Automation Congress (WAC2004) (CD-ROM)

  • [Journal Article] Hybrid Hardware/Software System For Codebook-Based Image Enlargement Employing Self- Organizing Map2004

    • Author(s)
      Hakaru Tamukoh, Takashi Aso, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of World Automation Congress (WAC2004) (CD-ROM)

  • [Journal Article] Feedback Nonlinear Adaptive Manifold SOM for Hand Gesture Classification2004

    • Author(s)
      Hideaki Kawano, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc. of Joint 2^<nd> International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 5^<th> International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS2004) (CD-ROM)

  • [Journal Article] Modeling Approaches to Brain-like Information Technology2004

    • Author(s)
      Masumi Ishikawa, Fredrik Linaker, Masahiro Nagamatsu, Takeshi Yamakawa, Syozo Yasui
    • Journal Title

      Proc.of Joint 2^<nd> International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 5^<th> International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS2004) (CD-ROM)

  • [Journal Article] Hardware Modeling and Design of Brain-like Information Systems2004

    • Author(s)
      Tsutomu Miki, Takashi Morie, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of Joint 2^<nd> International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 5^<th> International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS2004) (CD-ROM)

  • [Journal Article] 術後側貌の審美性を考慮した顎矯正手術支援システムの開発 その12004

    • Author(s)
      堀尾 恵一, 升井 一郎, 末竹 規哲, 山川烈
    • Journal Title

      バイオメディカル・ファジィ・システム学会第17回年次大会講演論文集

      Pages: 111-114

  • [Journal Article] 自己組織化マップを用いた倒産分析システム2004

    • Author(s)
      篠原 博史, 山川 烈, 堀尾 恵一
    • Journal Title

      第6回 日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会予稿集

      Pages: 111-114

  • [Journal Article] 入力ベクトル空間が非凸である自己組織化マップ2004

    • Author(s)
      山川 烈, 堀尾 恵一, 星野 雅治
    • Journal Title

      第6回 日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会予稿集

      Pages: 107-110

  • [Journal Article] Optimal Design of Reproduction Strategy in Real-coded Genetic Algorithm using Self-Organizing Map2004

    • Author(s)
      Ryosuke Kubota, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of Conf.on Neuro-Computing and Evolving Intelligence (NCEI'04)

      Pages: 26-27

  • [Journal Article] 粗い勝者決定とバッチ学習を用いた自己組織化マップハードウェア2004

    • Author(s)
      田向 権, 麻生 隆史, 堀尾 恵一, 山川 烈
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 vol.104,no.471

      Pages: 45-50

  • [Journal Article] Reproduction Strategy Based on Self-Organizing Map for Real-coded Genetic Algorithms2004

    • Author(s)
      Ryosuke Kubota, Takeshi Yamakawa, Keiichi Horio
    • Journal Title

      Neural Information Processing - Letters and Reviews Vol.5,No.4

      Pages: 27-32

  • [Journal Article] A Controller Design Method for an Articulated Vehicle Employing Self-Organizing Relationship(SOR) Network2004

    • Author(s)
      Takanori Koga, Keiichi Horio, Takeshi Yamakawa
    • Journal Title

      Proc.of the Tenth International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB'05) (CD-ROM)

  • [Journal Article] バッチ学習型自己組織化ネットワークの提案2004

    • Author(s)
      山川 烈, 堀尾 恵一, 園尾 聡
    • Journal Title

      第6回自己組織化マップ研究会2005講演論文集

      Pages: 35-38

  • [Journal Article] 複数の競合層の位相関係を考慮した自己組織化マップ2004

    • Author(s)
      山川 烈, 堀尾 恵一, 田口 直子
    • Journal Title

      第6回自己組織化マップ研究会2005講演論文集

      Pages: 15-18

  • [Journal Article] Facial Feature Extraction Based on A Degree of Perceptual Importance2004

    • Author(s)
      Tsutomu Miki, Toru Sato
    • Journal Title

      Intelligent Automation and Soft Computing, TSI Press Vol.10,No.2

      Pages: 1-10

  • [Journal Article] 超音波センサを用いた衝突回避のための危険度評価システム2004

    • Author(s)
      神酒勤, 岡本茂樹
    • Journal Title

      第20回ファジィシステムシンポジウム講演論文集

      Pages: 579-580

  • [Journal Article] A function network-based human-like pre-process algorithm for intelligent feature extractions2004

    • Author(s)
      T.Miki, T.Sato
    • Journal Title

      Brain-Inspired IT I, International Congress Series 1269(H.Nakagawa et al. eds.)(Elsevier)

      Pages: 169-172

  • [Journal Article] Highlighted Area Extraction By Using A Basis Function Network2004

    • Author(s)
      Toru Sato, Tsutomu Miki
    • Journal Title

      Proc.of World Automation Congress (WAC2004) (CD-ROM)

  • [Journal Article] 水中ロボットとニューラルネットワーク2004

    • Author(s)
      石井, 藤井, 浦
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 Vol.22,No.6

      Pages: 727-731

  • [Journal Article] Identification of Motion with Echo State Network2004

    • Author(s)
      K.Ishii, T.Zant, V.Becanovic, P.Ploeger
    • Journal Title

      Proc.Oceans'04

      Pages: 1205-1230

  • [Journal Article] Applicability and Improvement of Underwater Video Mosaic System Using AUV2004

    • Author(s)
      H.Sakai, T.Tanaka, S.Ohata, M.Ishitsuka, K.Ishii, T.Ura
    • Journal Title

      Proc.Oceans'04

      Pages: 659-664

  • [Journal Article] Biomimetic Intelligence in Robotics2004

    • Author(s)
      K.Ishii, H.Miyamoto
    • Journal Title

      Proc.of Joint 2^<nd> International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 5^<th> International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS2004) (CD-ROM)

  • [Journal Article] Locomotion of a Quadruped Robot Using CPG2004

    • Author(s)
      T.Ishii, S.Masakado, K.Ishii
    • Journal Title

      Proc.of Int.Joint Conf.on Neural Networks(IJCNN2004) (CD-ROM)

  • [Journal Article] Optimization of Parameters of Echo State Network and Its Application to Underwater Robot2004

    • Author(s)
      K.Ishii, T.Zant, V.Becanovic, P.Ploeger
    • Journal Title

      Proc.of SICE2004

      Pages: 2800-2805

  • [Journal Article] Finding good echo state networks to control an underwater robot using evolutionary computations2004

    • Author(s)
      K.Ishii, T.Zant, V.Becanovic, P.Ploeger
    • Journal Title

      Proc.of IAV'04 (CD-ROM)

  • [Journal Article] Dynamics Analysis and Resolved Acceleration Control of an Autonomous Underwater Vehicle Equipped with a Manipulator2004

    • Author(s)
      M.Ishitsuka, S.Sagara, K.Ishii
    • Journal Title

      Proc.of UT'04

      Pages: 277-280

  • [Journal Article] Underwater Video Mosaicing Using AUV and Its Application to Vehicle Navigation2004

    • Author(s)
      H.Sakai, T.Tanaka, S.Ohata, T.Mori, K.Ishii, T.Ura
    • Journal Title

      Proc.of UT'04

      Pages: 405-410

  • [Journal Article] 群知能研究を目的とした小型移動ロボットプラットフォーム開発2004

    • Author(s)
      武村泰範, 佐藤雅紀, 石井和男
    • Journal Title

      第23回計測自動制御学会九州支部学術講演会予稿集

      Pages: 299-300

  • [Journal Article] 水中用マニピュレータの開発及びAUVへの搭載と制御2004

    • Author(s)
      石塚誠, 相良慎一, 石井和男
    • Journal Title

      第5回システムインテグレーション部門学術講演会(SI2004)

      Pages: 789-790

  • [Journal Article] 水中画像の取得を目的とした小型水中ロボットの開発及びモザイク処理システムへの適用2004

    • Author(s)
      大畑智海, 石井和男, 酒井浩, 田中敏成, 浦環
    • Journal Title

      第5回システムインテグレーション部門学術講演会(SI2004)

      Pages: 787-788

  • [Journal Article] Echo State Networkにおけるパラメータ探索と水中ロボットへの応用2004

    • Author(s)
      K.Ishii, T.Zant, V.Becanovic, P.Ploeger
    • Journal Title

      ロボティクス・メカトロニクス講演会'04講演論文集

      Pages: 2A1-L2-26(1)-2A1-L2-26(2)

  • [Journal Article] 水中におけるモザイク画像取得に関する研究2004

    • Author(s)
      酒井, 田中, 大畑, 石井, 浦
    • Journal Title

      ロボティクス・メカトロニクス講演会'04講演論文集

      Pages: 2A1-L2-27(1)-2A1-L2-27(2)

  • [Journal Article] 四足歩行ロボットの安定性を考慮した歩容遷移2004

    • Author(s)
      正門聖士, 石井和男, 石井貴幸
    • Journal Title

      第22回日本ロボット学会学術講演会 (CD-ROM)

  • [Journal Article] 不整地走行を目的とした車輪型移動ロボットのニューロコントローラによる制御2004

    • Author(s)
      佐藤 雅紀, 石井 和男
    • Journal Title

      第22回日本ロボット学会学術講演会 (CD-ROM)

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Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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