2015 Fiscal Year Research-status Report
普遍的性質の発見による汎化能力の獲得と学習による状態行動空間の分化
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15K00316
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
伊藤 一之 法政大学, 理工学部, 准教授 (90346411)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 汎化 / 発見 / 学習 / 柔軟マニピュレータ / 多脚ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物は，数少ない経験から未知の多数の事象に適用可能な汎化された振る舞いを構成することができる．
本研究では，この生物の仕組みに注目し，「汎化機能を実現しているものは，実世界に最初から存在している普遍的性質である」との仮説をたて，この「普遍的性質を発見し汎化を実現するためのプロセス」と，「学習により状態・行動空間を分化させ，振る舞いの精度を向上させてゆくプロセス」の２つのプロセスからなる新しい学習の枠組みを提案した．
２７年度は，特に生得的な知能獲得のメカニズムに注目し，ロボットの身体を適切に設計することで，普遍的性質を利用した適応的な振る舞いが可能であることを検証した．
具体的には，生物のタコの生態をヒントに，柔軟な腕を有するマニピュレータを開発し，実世界に存在する力学的な特性を利用することで，全く同じ簡単な制御系で，様々な未知形状の物体を容易に把持可能であることを確認した．また，力学的なつり合いを意図的に崩すことで，柔軟マニピュレータが屈曲し，回転運動を生み出し，蓋を回転させて開けるなどの動作も実現可能であることを確認した．
また，この柔軟マニピュレータの応用として，パイプをはじめとする柱状物体に巻き付いて昇降を行うロボットの実現を目標に，柔軟マニピュレータを脚とした多脚ロボットを開発した．実際に円柱，角柱などを用いて実験を行い，様々な未知形状の柱に巻き付き，昇降可能であることを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
柔軟マニピュレータ，並びに多脚ロボットの実現については，実際に試作機も完成し，予定通り良好な結果が得られている．
一方，当初予定していた，視覚を用いた汎化作用の実現については，想定していたような結果が得られていない．これは，当初は無関係であると考えていた，目とカメラとの差異が，知覚において重要な役割を果たしているためであると考えられ，現在，どの差異が知覚に影響しているかを慎重に検証している．
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| Strategy for Future Research Activity |
２８年度から２９年度にかけて，ソフトロボティクスの技術を有するブリストル大学と共同研究を予定しており，より生物の仕組みに近い形で新たなロボットの開発を行う予定である．
また，視覚については，現在，問題点の洗い出しを行っており，その結果を基に新たな仮説を構築し，実験を行っていく予定である．
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| Causes of Carryover |
視覚における実世界の性質の有用性を検証するロボットにおいて，当初の仮説が必ずしも成立していないことが確認されたため，仮説を修正し，新しい仮説の妥当性を検証している．したがって，この部分において執行する予定であった予算を次年度に繰り越した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
現在，新しい仮説の検証を行っており，その妥当性が検証された段階で，予定していたロボットの製作を行い，繰り越された予算は，ここで使用される予定である．
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