人とコミュニケーションするロボットのための適応学習機能に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780286
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 上野 敦志 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (30283930)
• Keywords: ヒューマン・ロボットコミュニケーション / 状態離散化学習 / ロボットナビゲーション / 場所に応じた機能付加 / Behavior-Based System / サポートベクトルマシーン

Research Abstract

1.基本的なコミュニケーション機能
まず移動ロボットに必要な機能(必須機能)を,Behavior-Based Systemの考えに基づいて,3つの階層(障害物回避,ランドマーク追跡移動,地図に基づく移動)に分けて整理した.その上に乗せる形として,人とのコミュニケーションを実現するための機能(対話理解,対話生成,人物認識)を整理した.
2.環境認識の学習機能
状態認識を離散化し行動空間へマッピングする反射的エージェントの研究を行った.その中で,パターン認識の分野で注目されているサポートベクトルマシーンを状態離散化学習に適用可能であることを確認した.
また,館内案内などに利用されている不正確な概略地図を用いたロボットナビゲーションを実現した.概略地図を,交差点を目印とするトポロジカルマップに変換し,そのマップ上で自己位置に関する複数の仮説を同時に更新していくことにより,地図の誤りや障害物などに対して頑強なナビゲーションを実現できた.
3.場所に応じた機能の付加
ロボット固有のコミュニケーション機能と場所に応じた機能を並列的に働かすことで,いつまでも飽きの来ないロボットを実現できると考え,ロボットに場所に応じた機能を付加する研究を行った.二つの機能の融合のレベルを4段階(逐次実行,時分割実行,行動合成,行動創出)に分けて,それぞれのレベルで必要な判断機構を整理した.さらに,1の必須機能とのインターフェースを整理した.