2020 Fiscal Year Research-status Report
Construction of a comprehensive cognitive architecture based on the POMDP theory and its application to physical RPA
| Project/Area Number |
19K12157
|
|---|
| Research Institution | Saga University |
|---|
Principal Investigator |
伊藤 秀昭 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (20345375)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 確率的情報処理 / POMDP / 認知アーキテクチャ / Physical RPA / 行動最適化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ヒトの様々な「考える」能力を包括的に実現でき、理論的基盤がしっかりしていて工学的に応用しやすい認知アーキテクチャを構築することである。具体的には、既存の認知アーキテクチャを部分観測マルコフ決定過程(POMDP)理論に基づいて定式化し直すこと、そしてAlpha Zeroなどの高性能な最適化手法を用いてその解法を実装すること、またフィジカルRPAという実問題に応用し、構築したアーキテクチャの有効性を明らかにすることを目的としている。
初年度は、まずPOMDPに基づいて既存の認知アーキテクチャを定式化し直し、Alpha Zeroを改良して実装すること、そして計算機上で数値実験を行い、提案手法の性能を確かめることを計画していた。同時に、フィジカルRPAのための基本的な技術を確立させること、特に、本研究では最もニーズがあると考えられる「紙を用いる作業」の自動化を行う計画であるため、その基本技術を確立させることを計画していた。また二年目は、提案した認知アーキテクチャをフィジカルRPAに応用し、実問題への応用が容易かを明らかにすることを計画していた。
これまでに、初年度の計画としていた部分に関しては、既存の認知アーキテクチャを定式化し、Alpha Zeroではないが類似の最適化手法を用いて実装することができた。計算機上で数値実験を行い、提案手法の性能を確かめることもできた。これらの成果を論文発表することもできた。また、紙のソートを行うシステムも完成させることができ、論文を投稿することもできた。二年目の計画としていた部分に関しては、年度内に完了させることができていないが、実際に動くシステムの開発を進めることができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
「研究実績の概要」欄に記した通り、初年度の計画としていた部分に関してはほぼ達成できているが、二年度の計画であった実問題への応用がシステムの開発中でありまだ完了できていないため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、提案した認知アーキテクチャをフィジカルRPAに応用し、実問題への応用が容易かを明らかにする研究を進める。具体的には、紙のスキャン（大きさの不揃いな紙を一枚ずつめくり自動的にスキャンする）や多数の紙への手書き文字の記入などを予定している。実ロボットで紙を取り扱う際には多様なトラブル（紙が散らばるなど）が発生すると予想されるが、それらへの対処法は予めロボットに一つ一つ教えておくのではなく、認知アーキテクチャによってサブゴールを設定したり失敗から学んだりしてロボットが自ら考えるようにする予定である。さらに、ロボットに機能を追加してゆき、提案するアーキテクチャを用いて多くの応用例を示し、応用のしやすさや有効性を明らかにする予定である。
|
| Causes of Carryover |
論文投稿費として残していたが，年度内に間に合わなかったため次年度に使用させていただきたい。
|
