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2021 Fiscal Year Research-status Report

Symbol Emergence by Robots Through User-Driven Dialogues

Research Project

Project/Area Number 18K11359
Research InstitutionOkayama Prefectural University

Principal Investigator

岩橋 直人  岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (90394999)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords記号創発 / 協力 / 言語獲得
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、できるだけユーザに負荷を与えることなく、ロボットとの自然なインタラクションを通した記号創発学習―ユーザ主導型対話を通したロボットによる記号創発学習― の実現を目的としている。
目的を達成するために、2019年度は、知覚運動から言語に至るまでの階層構造モデルと、協力の基本数理モデルを開発した。2020年度は、運転や共同運搬などの身体的協力と、マルチモーダル発話生成・理解や言語獲得などの言語的協力を、統一的に扱える階層均衡-階層推論モデルを開発した。さらに、階層均衡-階層推論モデルを組み込んだ人間の協力インタレクション実験を行うことができるインタラクティブソフトウエアRoCoCoを開発し公開した。2021年度は、記号創発学習をユーザとロボットの協力行動として捉えることによりユーザの負担が小さいインタラクションを可能とするために、身体的協力における調整発話タイミングを分析する手法、および階層均衡-階層推論モデルに基づいた対話制御手法を開発した。
調整発話タイミングの分析は、RoCoCoを用いて行うものである。二名の被験者がRoCoCoによる仮想空間での身体的協力タスクを対話しながら実行し、タスクの状況と発話のタイミングの関係をさまざまな角度から分析する。
階層均衡-階層推論モデルに基づく対話制御手法は、対話によって遂行するタスクの遂行を、協力のモデルに基づいた対話制御を用いて実行するものである。基本アルゴリズムの開発に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画では、①ロボットによる記号創発学習の研究と、②雑談対話の研究、の成果を統合するアプローチをとるとしていた。しかし、2018年度に実施した{研究項目1}感覚運動接地対話モジュールの開発、において、物理的信念(Physics belief)を学習・利用することが極めて重要であることが判明し、物理認知のモデルであるPhysics Projectionを開発した。
このモデルが、言語コミュニケーションを直接支える、協力能力のモデル化の足掛かりとなり、2019年度における協力の基本数理モデルの開発につながった。さらに、ユーザとロボットのインタラクションを協力行為としてモデリングし、記号創発学習を協力の中で捉えることにより、ユーザに負担が少ない効率的な学習が実現できるとの着想を得るに至った。こうして、ユーザフレンドリーな記号創発学習へのアプローチとして、インタラクションおよび学習の協力モデリングという、課題を本質的に解決するアプローチへと舵を切った。2021~2022年度で、身体的協力と言語的協力の統一モデルである階層均衡―階層推論モデルを構築した。

Strategy for Future Research Activity

2022年度(最終年度)は、階層均衡ー階層推論モデルに基づいて、言語獲得の本質的な特徴であり自然なインタラクションによる記号創発である語用論的な言語獲得技術の開発を目指す。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 2020

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] Action-Feasibility-Based Pragmatic Understanding of Ambiguous Instruction by Service Robots2022

    • Author(s)
      T. Naito, N. Hirota, Y. Hagiwara, N. Iwahashi, T. Taniguchi
    • Organizer
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Finding an Equilibrium Trellis in Dynamics2021

    • Author(s)
      Naoto Iwahasahi
    • Organizer
      The 35th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence
  • [Presentation] Mathematical Analysis of Physical Cooperative Behavior of Humans and Machines using RoCoCo2021

    • Author(s)
      Yoshiki Takatsu, Masahide Imaki, Naoto Iwahashi
    • Organizer
      The 35th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence
  • [Book] 人工知能を用いた五感・認知機能の可視化とメカニズム解明(「協力する知能をつくる ―運転から言語獲 得までを統べる協力の数理」を担当)2021

    • Author(s)
      執筆者:64名、技術情報協会
    • Total Pages
      533
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      4861048494
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規物体操作ロボットの制御プログラムおよび制御方法、ならびに、新規物体操作システム2020

    • Inventor(s)
      岩橋直人、川野壮一
    • Industrial Property Rights Holder
      岩橋直人、川野壮一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      P6921448

URL: 

Published: 2022-12-28  

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