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2007 Fiscal Year Annual Research Report

高度未来福祉を創成する分散知的支援システムの研究

Research Project

Project/Area Number 18560401
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

濱上 知樹  Yokohama National University, 大学院・工学研究院, 准教授 (30334204)

Keywordsシステム工学 / 情報システム / 人工知能 / 知能ロボティクス / 知能機械
Research Abstract

高度未来福祉の創成をめざした基礎技術の発展とシミュレーションによる検討、アプリケーションによる実証実験までを完了させた。その事例としてユビキタスネットワークロボットを想定し、限られたセンサ空間であっても効率的に情報空間を構成し、タスクに応じた学習を自律的に行う手法の提案を行った。具体的には下記のような成果が得られた。
1.離散的なセンサ情報から、多角形の仮想の屋内モデルを構成し、その鳥瞰図マップを状態空間として扱う手法を提案した。鳥瞰図マップは2次元イメージとして認識され、さらにSOMを用いて有限個の状態空間に分類することに成功した。この状態空間を用いることで、センサの数や精度に依存しない状態空間を構成でき、さまざまなロボットが協調しあうための知能化空間の基盤をつくることができる。
2.強化学習の基本的問題である不完全知覚問題について、状態行動対に対する価値を複素数で表現する手法を完成させ、環境同定学習であるQ学習と、経験強化型学習であるProfitSharingの2つのアルゴリズムについて学習アルゴリズムの改良を図った。複素空間上で価値を表すことにより、コンテキストに依存した学習が極めて簡単な構造から実現できることを示した。
3.上記技術の実用性を検討するために、自律移動型の福祉ロボットの1例として、知的車椅子ロボットを試作した。タグを埋め込んだ環境中で他ロボットと協調しながら知的な振る舞いを獲得できることを示した。
以上の研究を経て、安価で経済的な新しい知能化空間の実現方法について明らかになった。

  • Research Products

    (20 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (13 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] 複素数で表現された行動価値を用いるQ-learning2008

    • Author(s)
      澁谷長史
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D Vol.J91-D

      Pages: 1286-1295

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 知的車椅子ロボットにおける環境パラメータを介した協調行動の獲得2008

    • Author(s)
      濱上知樹
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集 Vol.44,No2

      Pages: 191-198

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A method of generalization state space construction for multirobots with sensor configurations2008

    • Author(s)
      T. Shibuya
    • Journal Title

      EEJ Transactions of Electrical & Electronic Engineering (TEEE) Vol.3,Issue4

      Pages: 1-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 環境の変化に応じた多様性維持を可能にする二倍体遺伝的アルゴリズム2008

    • Author(s)
      小南 学
    • Journal Title

      電気学会論文誌C Vol.129

      Pages: 381-387

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 確率的に表現型が決まる二倍体GAを用いた動的環境下での最適化に関する研究2007

    • Author(s)
      小南学
    • Journal Title

      情報処理学会情報科学技術レターズ(Information Technology Letters) Vol.FIT2007

      Pages: 181-182

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 複素強化学習のための行動価値の多重化に関する実験的検討2008

    • Author(s)
      澁谷長史
    • Organizer
      第35回知能システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080317-18
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 経験強化型学習を用いた知能化環境の自律的構築2008

    • Author(s)
      清水浩太郎
    • Organizer
      第35回知能システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080317-18
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 避難誘導ロボットのための自律分散型学習による環境の知能化2008

    • Author(s)
      鈴木克法
    • Organizer
      第20回自律分散シンポジウム
    • Place of Presentation
      長野
    • Year and Date
      20080124-25
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 動的環境への適応を可能にする二倍体遺伝的アルゴリズム2008

    • Author(s)
      小南学
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部研究会研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-03
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 複素RBFネットワークによる不完全知覚を含む連続な観測空間のための強化学習2008

    • Author(s)
      有田秀彰
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部研究会研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-03
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] A New Genetic Algorithm with Diploid Chromosomes by Using Probability Decoding for Non-Stationary Function Optimization2007

    • Author(s)
      M. Kominami
    • Organizer
      Proc of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
    • Place of Presentation
      Montreal, CANADA
    • Year and Date
      20071007-10
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Experimental Study of the Eligibility Traces in Complex Valued Reinfor cement Learning2007

    • Author(s)
      T. Shibuya
    • Organizer
      Proc of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
    • Place of Presentation
      Montreal, CANADA
    • Year and Date
      20071000
  • [Presentation] 複素ニューラルネットワークを用いたロボット間の協調行動獲得2007

    • Author(s)
      杉山貴彦
    • Organizer
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      千葉工大
    • Year and Date
      20070913-15
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 確率的に表現型が決まる二倍体GAを用いた動的環境下での最適化に関する研究2007

    • Author(s)
      小南学
    • Organizer
      第6回情報技術フォーラム
    • Place of Presentation
      中央大学(名古屋市)
    • Year and Date
      20070905-07
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 複素強化学習において行動価値を多重化する効果について2007

    • Author(s)
      澁谷長史
    • Organizer
      第6回情報技術フォーラム
    • Place of Presentation
      中央大学(名古屋市)
    • Year and Date
      20070905-07
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] インプラントセンサネットワークにおけるマイクロロボットの自律的位置推定2007

    • Author(s)
      古林広之
    • Organizer
      第6回情報技術フォーラム
    • Place of Presentation
      中央大学(名古屋市)
    • Year and Date
      20070905-07
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 配電事故復旧のためのマルチエージェントによる分散型遺伝的アルゴリズム2007

    • Author(s)
      加藤能史
    • Organizer
      電気学会電子情報システム部門大会講演
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      20070904-05
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] A new distribution power network restoration system based on the multi-agent under the limitation of computational resources2007

    • Author(s)
      Y, Katoh
    • Organizer
      The International Conference on Electrical Engineering
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      20070708-12
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.dislab.ynu.ac.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] VALUE FUNCTION REPRESENTATION METHOD OF REINFORCEMENT LEARNING AND APPARATUS USING THIS2008

    • Inventor(s)
      T. Hamagami
    • Industrial Property Rights Holder
      Yokohama National University
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2006/316659
    • Filing Date
      2008-03-03
    • Overseas

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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