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2010 Fiscal Year Annual Research Report

マルチモーダルカテゴリ分類に基づくロボットの実世界理解に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20500179
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

長井 隆行  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (40303010)

Keywords知能ロボティクス / 機械学習 / パターン認識 / 人工知能
Research Abstract

本研究では、ロボットが本当の意味で物事を"理解"するためにはどうすればよいか、という観点からロボットの知能の問題に取り組む。ここでまず重要なことは、"理解"の定義である。本研究では、物事に対する理解を、過去の経験をカテゴリ分類し、そのカテゴリを通した予測であると定義する。例えば、コップを見た場合の理解とは、そのオブジェクトから、液体を入れたり、飲むといった行為を予測できることである。この予測は、過去に他人があるコップに水を注いで飲んだり、自分自身がそのような経験することで形成される"コップ"というオブジェクトカテゴリ(=概念)に基づいている。従って、理解の基本となるのは、オブジェクトやイベントなどの経験に基づくカテゴリであり、ロボットが得ることのできる全ての感覚情報を駆使して、自らカテゴリ分類する能力が必要となる。本研究では、このカテゴリ分類を自ら(教師なしで)行うことのできるアルゴリズムの確立と、ロボットへの実装による「ロボットの真の理解の実現」を目的とする。
昨年度までに、確率モデルをベースとしたカテゴリ分類アルゴリズムを開発し、実際のロボットに実装することで、本研究で定義した"理解"の実現可能性を示した。本年度は、昨年度の課題であった、オンラインでのインクリメンタルな学習と、様々な粒度での概念構造の実現を目標として取り組んだ。これらの課題を、"Bag of Multimodal LDA"という新しい枠組みを提案することで解決した。また、アルゴリズムをオンライン化することに成功し、ロボットは、様々な粒度の複雑な概念と語意を、ユーザとのインタラクションを通して、オンラインかつインクリメンタルに学習することが可能となった。これらのアルゴリズムをロボットに実装し、昨年度同様、ロボカップ@ホームにおいて評価した。その結果、世界大会での優勝という成果を上げることができた。

  • Research Products

    (10 results)

All 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] 機能と視覚的情報の関係性に基づく物体の概念モデル2010

    • Author(s)
      中村友昭、長井隆行
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 51 Pages: 1413-1427

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Real-Time 3D Visual Sensor for Robust Object Recognition2010

    • Author(s)
      M.Attamimi, A.Mizutani, T.Nakamura, T.Nagai, K.Funakoshi, M.Nakano
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      20101000
  • [Presentation] Object Concept Modeling Based on the Relationship among Appearance, Usage and Functions2010

    • Author(s)
      T.Nakamura, T.Nagai
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      20101000
  • [Presentation] マルチモーダルカテゴリゼーションに基づくロボットの概念形成と実世界理解2010

    • Author(s)
      長井隆行
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] Gibbs Samplingによる物体のマルチモーダルカテゴリゼーション2010

    • Author(s)
      中村友昭, .長井隆行, 岩橋直人
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] RoboCup@home : 生活支援ベンチマークとしてのロボット競技2010

    • Author(s)
      大森隆司, 岡田浩之, 中村友昭, 長井隆行, 杉浦孔明, 岩橋直人
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] RRTを用いたコンフィギュレーション空間における双腕同時経路計画2010

    • Author(s)
      伊東慶輔, 中村友昭, 長井隆行
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20100900
  • [Presentation] Learning Novel Objects Using Out-of-Vocabulary Word Segmentation and Object Extraction for Home Assistant Robots2010

    • Author(s)
      M.Attamimi, A.Mizutani, T.Nakamura, K.Sugiura, T.Nagai, N.IwahashiH.Okada, T.Omori
    • Organizer
      IEEE International Conference on Robotics and Automation 2010
    • Place of Presentation
      アラスカ
    • Year and Date
      20100500
  • [Presentation] 自律移動ロボットのための自然言語タスクプログラミング2010

    • Author(s)
      板谷純希, 中村友昭, 長井隆行
    • Organizer
      人工知能学会全国木会2010
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      20100500
  • [Presentation] 複数のマルチモーダルLDAを用いた抽象的概念の形成2010

    • Author(s)
      中村友昭, 長井隆行, 岩橋直人
    • Organizer
      人工知能学会全国大会2010
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2010-06-10

URL: 

Published: 2012-07-19  

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