2017 Fiscal Year Annual Research Report
Generalization using properties of the real world and autonomous division of state-action space
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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, 教授 (90346411)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 汎化 / 柔軟ロボット / ソフトロボット / 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．これは，高等生物だけではなく，小動物や昆虫などの下等生物にもみられる極めて優れた性質であり，従来の工学における「多数の事象から少数の抽象化された事象を抜き出す」という統計学的な枠組みでは説明が不可能な対照的な現象である．
この生物の仕組みに注目し，本研究では，「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．
２９年度は、身体の柔軟性と汎化能力との関係に注目し、全身のほぼ全てが柔軟な素材で構成された多自由度ロボットをシリコンを用いて開発し、その有用性を実験により確認した。その結果、身体の柔軟性により、複雑な環境の形状が汎化され、例えば、自然の木などの未知柱状物を容易に昇降可能なロボットが実現可能であることを確認した。
また、この際、内部では全く同一の非常に簡単な歩容パターンを繰り返しているだけにも関わらず、柔軟な身体と複雑な環境とが相互作用することにより、環境に合わせた複雑な振る舞いが生成されることを確認した。これは、我々人間が、普段、いつもと同じ簡単な動作を繰り返していると感じているにも関わらず、外部からは、環境に合わせて毎回異なる複雑な動作を行っているように観測されるという事実と整合するものであり、高等生物の汎化においても身体がその機能の一部を担っている可能性があることを示唆しており、引き続き研究を行っていく予定である。
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