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2012 Fiscal Year Annual Research Report

人と共感できる社会脳ロボットを目指して―情動機能を考慮した脳型システムの応用

Research Project

Project/Area Number 22300081
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

我妻 広明  九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 准教授 (60392180)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森江 隆  九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 教授 (20294530)
粟生 修司  九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 教授 (40150908)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords脳型システム / 知能ロボティクス / 認知神経科学 / 社会的知性 / リアルタイム処理 / アナログ―デジタル融合LSI技術 / マウ生存脳-情動脳-社会脳ネットワーク / Brain-Inspired Systems
Research Abstract

家庭や病院のような場は,支援が必要とされつつも非定常な環境であるために従来技術では人と協力するロボット開発が困難である.本課題では,脳の情動機能に注目し,人と共感し,喜びや痛みを共有して意志決定が出来るシステムの設計原理解明を目指し,脳型技術を結集し,環境に適応し人と共感する脳型ロボットを実現させることで工学原理抽出を図った.研究体制は,融合LSI技術,情動発現と機序の生理実験,リアルタイム実装統合技術などを専門とする研究者らによって構成,分野横断的研究推進で人と共感・協力するロボット設計原理・実装技術確立を進めた.初年度には,異分野間連携強化を図り,分担者,連携研究者を含めた研究会を密に行い,分担者は脳型視覚デバイスの主観的情報処理の設計と制御の高度化の成果,行動決定が他個体の存在にどのような影響を受けるかの情動反応の生理基礎実験成果を得て,統合実装技術として脳型シミュレータをロボット身体外部PCにリアルタイムシミュレータを構成し,外部センサ情報・動作選択を無線伝送で実時間通信するリアルタイム実験系を構築できた.次年度は,極限環境,低重力下におけるラットの不安増減や行動変化,複数個体での挙動についても実験を進め,『生存脳-情動脳-社会脳ネットワーク』仮説の妥当性を得た.最終年度は,脳型理論モデルの整備と統合的な実験環境を基盤に,小型ヒト型ロボット実装においては,非定常環境における課題達成の計画立案とその遂行を実現し,行動選択や状況変化における行動決定のタイミング制御において研究成果を得た.また,脳型システムには,振動子ネットワーク並列分散計算・制御が有効であるとの指針を得て,同ネットワークのLSI実現を達成し,人の認知―運動連動課題等を中心に脳神経系の数理,身体の動力学特性の解明,当該技術の社会における要請についての基礎・応用研究を並行に進めることができた.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (38 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (32 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Neurotoxin A2NTX blocks fast inhibitory and excitatory transmitter release from presynaptic terminals2012

    • Author(s)
      Yamaga T, Aou, S, Shin M-C, Wakita M, Akaike N
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 118巻 Pages: 75-81

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高次脳機能による食欲調節機構2012

    • Author(s)
      粟生 修司, 染矢 菜美, 成清 公弥
    • Journal Title

      内分泌・糖尿病・代謝内科

      Volume: 34巻 Pages: 9-13

  • [Journal Article] Analog CMOS Circuit Implementation of a Pulse-coupled Phase Oscillator System and Observation of Synchronization Phenomena2012

    • Author(s)
      Matsuzaka K, Tohara T, Nakada K, and Morie T
    • Journal Title

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      Volume: 3 Pages: 180-190

    • DOI

      doi: 10.1588/nolta.3.180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 摂食中枢について2012

    • Author(s)
      粟生修司
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 241 Pages: 633-639

  • [Journal Article] 画像処理による道路状態・歩行者の認識2012

    • Author(s)
      森江隆, 石川聖二, 松岡悟
    • Journal Title

      光技術コンタクト

      Volume: 50 Pages: 20-24

  • [Presentation] ラット扁桃体領域で確認されたニオイ応答のパターン2013

    • Author(s)
      藤本哲也, 粟生修司, 西川泰央
    • Organizer
      第90回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      20130327-20130329
  • [Presentation] 早期離乳が過食脆弱性に与える影響2013

    • Author(s)
      波夛伴和, 成清公弥, 染矢菜美, 須藤信行, 粟生修司
    • Organizer
      第90回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      20130327-20130329
  • [Presentation] パラボリックフライト低重力環境におけるマウス系統に依存した社会行動2013

    • Author(s)
      粟生修司, 渡邉佑基, 増田明, 長谷川克也, 増田明, 粂井康宏
    • Organizer
      第90回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      20130327-20130329
  • [Presentation] 摂食と脳の可塑性の関係2013

    • Author(s)
      大村裕, 粟生修司, 森口茂樹, 福永浩司
    • Organizer
      第90回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      20130327-20130329
  • [Presentation] スパイクベース非線形演算のためのCMOS結合位相振動子回路2013

    • Author(s)
      東原敬, 松坂建治, 西広海, 森江隆
    • Organizer
      電子情報通信学会 NLP研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20130125-20130125
  • [Presentation] ビスフェノールAの概日リズムおよび性依存的影響2012

    • Author(s)
      粟生修司, 恒吉佑来, 染矢菜美, 藤本哲也, 久保和彦
    • Organizer
      環境ホルモン学会第15回研究発表会
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館(東京)
    • Year and Date
      20121218-20121219
  • [Presentation] ビスフェノールAの周生期曝露は成獣雄雌の海馬神経シナプスを変動させる2012

    • Author(s)
      李香蓮, 芳野日南子, 木本哲也, 粟生修司, 恒吉佑来, 川戸佳
    • Organizer
      環境ホルモン学会第15回研究発表会
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館(東京)
    • Year and Date
      20121218-20121219
  • [Presentation] 脳損傷片麻痺リハビリ支援に向けたオール漕ぎ課題からの検討- グローバル・エントレインメント再考2012

    • Author(s)
      我妻広明,橘香織,古茂田和馬,福留麻理恵,坂本一寛
    • Organizer
      第33回バイオメカニズム学術講演会(SOBIM2012)
    • Place of Presentation
      東北大学医学部(仙台)
    • Year and Date
      20121215-20121216
  • [Presentation] A kinetic model of failure occurrences in a chain reaction and an analysis using Bernstein polynomials and the Brownian motion with some relativity2012

    • Author(s)
      Wagatsuma H.
    • Organizer
      Proceeding of the 6th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems, and the 13th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS-ISIS 2012) IEEE, 2012
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center (Kobe)
    • Year and Date
      20121120-20121124
  • [Presentation] 知能と身体性の因果、関係生成と現象論を探求する脳型ロボット工学の取り組み2012

    • Author(s)
      我妻広明
    • Organizer
      第35回社会的知能発生学研究会
    • Place of Presentation
      国立情報学研究所(東京)
    • Year and Date
      20121027-20121028
    • Invited
  • [Presentation] 知的センシグデバイスデバイスのための脳型処理モデルを実現するアナログ・ディジタル融合LSI2012

    • Author(s)
      森江隆, 秦佑輔, 西広海, 松坂建治
    • Organizer
      電気学会 センサ・マイクロマシン部門大会, 第29回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州)
    • Year and Date
      20121022-20121024
    • Invited
  • [Presentation] Face Recognition Using 3D Facial Features Obtained by an RGB-D Sensor2012

    • Author(s)
      Matsubara H, Tanaka M, and Morie T
    • Organizer
      Workshop on Image & Signal Processing and Retrieval (IWISPR 2012)
    • Place of Presentation
      West Japan Industry and Trade Convention Association (Kitakyushu)
    • Year and Date
      20121018-20121018
  • [Presentation] 我が国の摂食障害の診療・研究専門施設のありかたについて:基礎研究の立場から2012

    • Author(s)
      粟生修司
    • Organizer
      第16回日本摂食障害学会・学術集会
    • Place of Presentation
      国立政策研究大学院大学(東京)
    • Year and Date
      20121006-20121007
  • [Presentation] LSI実装に向けたパルス結合位相振動子系に基づくスパイクベース演算2012

    • Author(s)
      松坂建治, 田中秀樹, 大久保悟, 東原敬, 森江隆
    • Organizer
      電子情報通信学会 NC研究会
    • Place of Presentation
      九州工業大学生命体工学研究科(北九州)
    • Year and Date
      20121004-20121005
  • [Presentation] 実時間ロボティクスに向けた物体認識エッジ検出とその計算負荷軽減についての検討2012

    • Author(s)
      朝長陽介,我妻広明
    • Organizer
      電子情報通信学会NC研究会
    • Place of Presentation
      九州工業大学生命体工学研究科(北九州)
    • Year and Date
      20121004-20121005
  • [Presentation] テオ・ヤンセン機構におけるヤコビ行列を用いた変位解析に関する研究2012

    • Author(s)
      古茂田和馬,我妻広明
    • Organizer
      電子情報通信学会NC研究会
    • Place of Presentation
      九州工業大学生命体工学研究科(北九州)
    • Year and Date
      20121004-20121005
  • [Presentation] ファン・デル・ポール振動子を用いた車両周回軌道生成における理論値-実機計測の比較2012

    • Author(s)
      小野耕輔,我妻広明
    • Organizer
      電子情報通信学会NC研究会
    • Place of Presentation
      九州工業大学生命体工学研究科(北九州市)
    • Year and Date
      20121004-20121005
  • [Presentation] 低重力下のマウス社会行動の系統差:パラボリックフライトによるアプローチ2012

    • Author(s)
      粟生修司, 渡邉佑基, 増田明, 長谷川克也, 井上カタリナ, 粂井康宏
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第26回大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島)
    • Year and Date
      20120927-20120929
  • [Presentation] Cooperative task facilitates social and sucual interaction in the rhesus monkey 協調課題はアカゲザルの性的および社会的関係を強化する2012

    • Author(s)
      Aou S, Kawamura N, Inoue T, Zhang L, Someya N
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] Social behavior of mice in low gravity condition. 低重力におけるマウスの社会行動2012

    • Author(s)
      Watanabe Y, Kawasaki T, Hasegawa K, Katafuchi T, Kurihara A, Kumei Y, Aou S
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] An expansion and contraction of links in the syntactic parsing tree during a compensation process between the human instruction and robot operations in the real world2012

    • Author(s)
      Wagatsuma H, Aikawa D
    • Organizer
      The 22st Annual Conference of the Japanese Neural Networks Society (JNNS 2012)
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology (Nagoya)
    • Year and Date
      20120912-20120914
  • [Presentation] Theoretical basis of Theo Jansen linkage for analysis of dynamics by using kinematic constraint formulations2012

    • Author(s)
      Komoda K, Wagatsuma H
    • Organizer
      The 22st Annual Conference of the Japanese Neural Networks Society (JNNS 2012)
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology (Nagoya)
    • Year and Date
      20120912-20120914
  • [Presentation] A phenomenological model of emotional intelligence - emotion prevents a dispute2012

    • Author(s)
      Wagatsuma H, Saito M
    • Organizer
      The 22st Annual Conference of the Japanese Neural Networks Society (JNNS 2012)
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology (Nagoya)
    • Year and Date
      20120912-14
  • [Presentation] Neurocognitive rehabilitation approach for cerebral palsy syndrome by using the rhythm-based tapping tool to extend fields of perception and motion2012

    • Author(s)
      Fukudome M, Wagatsuma H, Tachibana K, Sakamoto K
    • Organizer
      The 9th International Conference on Disability, Virtual Reality and Associated Technologies (ICDVRAT 2012)
    • Place of Presentation
      Périer du Bignon (Laval)
    • Year and Date
      20120910-20120912
  • [Presentation] Robotic rehabilitation tool supporting up and down motions in the bathroom – analyses of the catapult-assisted taking-off mechanism2012

    • Author(s)
      Sone M, Wagatsuma H, Tachibana K, Sakamoto K
    • Organizer
      The 9th International Conference on Disability, Virtual Reality and Associated Technologies (ICDVRAT 2012)
    • Place of Presentation
      Périer du Bignon (Laval)
    • Year and Date
      20120910-20120912
  • [Presentation] Brain- and life-inspired smart systems based on homeostatic-emotional-social brain network2012

    • Author(s)
      Aou S, Horio K, Yamakawa T, Tateno K
    • Organizer
      12th POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on Neuroinformatics
    • Place of Presentation
      Kyushu Institute of Technology (Kitakyushu)
    • Year and Date
      20120821-20120821
  • [Presentation] Extending the World to Sense and Behave: A Supportive System Focusing on the Body Coordination for Neurocognitive Rehabilitation2012

    • Author(s)
      Wagatsuma H, Fukudome M, Tachibana K, Sakamoto K
    • Organizer
      The Fourth International Conference on Advanced Cognitive Technologies and Applications (COGNITIVE 2012)
    • Place of Presentation
      Novotel Cap 3000 (Nice)
    • Year and Date
      20120722-20120727
  • [Presentation] Social and sexual behaviours of mice in partial gravity2012

    • Author(s)
      Aou S, Narikiyo K, Masuda A, Zeredo JL, Inoue KA, Watanabe Y, Hasegawa K, Kumei Y
    • Organizer
      39th COSPAR Scientific Assembly
    • Place of Presentation
      Narayana Murthy Centre of Excellence (Mysore)
    • Year and Date
      20120714-22
  • [Presentation] A novel centrifuge for animal physiological researches in hypergravity and variable gravity forces2012

    • Author(s)
      Kumei Y, Hasegawa K, Aou S, Zeredo JL, Narikiyo K, Masuda A, Inoue KA, Maezawa Y, Watanabe Y
    • Organizer
      39th COSPAR Scientific Assembly
    • Place of Presentation
      Narayana Murthy Centre of Excellence (Mysore)
    • Year and Date
      20120714-20120722
  • [Presentation] X-ray movie analysis of mice adaptation to lunar/Martian and microgravity2012

    • Author(s)
      Kumei Y, Hasegawa K, Suganuma T, Zeredo JL., Aou S
    • Organizer
      ESA “Life in Space for Life on Earth” Symposium, 12th European Life Sciences Symposiumu/33rd Annual International Gravitational Physiology Meeting
    • Place of Presentation
      University of Aberdeen (Aberdeen)
    • Year and Date
      20120618-20120622
  • [Presentation] Reproductive and social behaviors of mice in 0.3G and 0.15G parabolic flight conditions2012

    • Author(s)
      Aou S, Watanabe Y, Masuda A, Hasegawa K, Kawasaki T, Kumei Y
    • Organizer
      ESA “Life in Space for Life on Earth” Symposium, 12th European Life Sciences Symposiumu/33rd Annual International Gravitational Physiology Meeting
    • Place of Presentation
      University of Aberdeen (Aberdeen)
    • Year and Date
      20120618-20120622
  • [Presentation] 大局的画像領域分割のための領域ベース結合MRFモデルを実現するPWM方式画素回路アレイ2012

    • Author(s)
      西広海, 秦佑輔, 松坂建治, 森江隆
    • Organizer
      LSIとシステムのワークショップ
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州)
    • Year and Date
      20120528-20120530
  • [Remarks] Dynamic Brain Platform

    • URL

      http://dynamicbrain.neuroinf.jp/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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