コミュニケーションパターンの運動指令とシンボルの獲得学習モデルに関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580413
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 和田 安弘 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70293248)
• Keywords: 3次元空間軌道生成 / 腕姿勢 / 予測規範 / 運動指令 / シンボル

Research Abstract

本年度は,
(1)ヒト腕の3次元空間軌道生成モデル-腕姿勢の予測規範の検討
について重点的に検討を行ない,かつ,以下の2項目についても,予備的検討を実施した.
(2)身振り運動の獲得学習モデル
(3)運動指令と意図・意思(シンボル)との結び付け学習モデルの検討
以下に詳細をまとめる.
(1)ヒト腕の3次元空間軌道生成モデル-腕姿勢の予測規範の検討
肩・肘の2関節4自由度の腕のモデルの場合は,腕姿勢,具体的には肘の軌道は,手先の軌道が決定したとしても無数に存在する.ヒトは何らかの方法・原理によって,腕姿勢についても一意に決定するメカニズムを内在しているはずである.本年度は,関節角躍度最小規範,トルク変化最小規範,指令トルク変化最小規範について,ヒト腕の3次元運動計画において,3種類の運動速度について終点での腕姿勢が,上記の規範で予測可能であるかを定量的に検討した.始点での腕姿勢を自然な場合と,変化させた場合について,上記の規範によって予測可能かどうかを定量的に検討している.また,腕姿勢を含めて滑らかさの計算原理に従った軌道を生成するモデルに関する検討を行なった.
(2)身振り運動の獲得学習モデル
(3)運動指令と意図・意思(シンボル)との結び付け学習モデルの検討
(2)については,事前検討において明らかになったモデルの問題点を解決すべく,問題点を整理し,それに対応するモデルを検討した.(3)については,本年度は、事前検討で用いたと同じ学習の枠組みである教師なし学習法(強化学習:actor-critic法)を用いて検討を行ない,事前検討での問題点に対応すべく,計算機シミュレーションによって検討した.

Research Products

• [Publications] 露木公孝, 和田安弘, 川人光男: "3次元空間におけるヒト腕運動姿勢の計画"日本神経回路学会第12回全国大会. 359-362 (2002)
• [Publications] 露木公孝, 和田安弘, 川人光男: "最適化規範によるヒト腕姿勢の計画"電子情報通信学会信越支部大会講演論文集. 73-74 (2002)