2015 Fiscal Year Research-status Report
扁桃体モデルを核とする脳情報処理模倣型自律行動モデル開発とその応用
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25330287
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
大林 正直 山口大学, 理工学研究科, 教授 (60213849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 邦和 愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (40263793)
呉本 尭 山口大学, 理工学研究科, 助教 (40294657)
間普 真吾 山口大学, 理工学研究科, 助教 (70434321)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 情動モデル / 強化学習 / 視覚刺激 / 扁桃体 / 意志決定モデル / 脳波パターン認識 / 拡張型強化学習 / 脳情処理模倣型モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は,ロボット等の行動モデルの構築において，匂い刺激，視覚刺激等の外部本研究の目的は，情動を考慮した扁桃体モデルを中心とする脳情報処理模倣型自律行動モデルを提案することである．本年度は下記を実施・成果を得た．
１．ＲＧＢ画像情報の色の表現が容易なＨＳＶ情報への変換とその扁桃体への入力のためのファジィ変換モデルを開発し,それを入力とする視覚刺激を利用した扁桃体モデルによる情動モデルを開発した．このモデルを利用して，情動を考慮した情動・行動探索のための強化学習拡張モデルを提案・構成することで,視覚刺激情報を追加とする実画像を利用した迷路探索環境モデルによる計算機シミュレーションを行い，従来法では不可能な経路探索問題を解決し，その有効性を示した(NCTA2015)．
２．行動学習機能、過去の環境・行動対の記憶･想起機能、及びガウシャン混合モデルによる複数環境における現環境の識別機能，を持つロボットのインテリジェント機能の向上を目指した，自律移動インテリジェントロボットのソフトウェアを開発し，計算機シミュレーションによりその有効性を検証した(ICONIP2015).
３．昨年度までに開発した感覚刺激による情動に基づく意志決定モデルの応用例, 即ち，強化学習と情動学習を差別化し,情動行動は強化学習を効率化するための学習戦略とする情動の実際的応用方法を示した(ISIROB2016)．
４．関連研究として，科研費による本研究目的の副次的な効果として，ロボットのインテリジェント化による高齢者社会への対応があるが、その一環として、脳波識別のための時空間フィルターバンクの最適化に関する研究提案を行い，障害者・高齢者によるロボットへの命令を容易に行うための命令識別率の向上を図り、シミュレーションによりその有効性を示した(ICAROB2016).
５．その他,関連研究成果として雑誌論文にて示す．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
感覚情報を具体的に情動に結びつける変換モデルを構成し，シンプルではあるが，扁桃体を核とする脳型情報処理模倣モデルを提案できた．またその応用例も示すことができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，本申請研究の最終年度でもあるため，提案モデルの改変を行いながら，提案モデルの応用例を示していく．
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| Causes of Carryover |
本研究の目的は、ロボットの行動モデルの構築において、匂い刺激、視覚刺激等の外部情報をベースとし、情動を考慮しかつ過去の経験を活かして行動選択を行うための、扁桃体モデルを中心とした脳情報処理模倣型自律行動モデルの提案である。テーマの遂行が順調に進めば、構成メンバーによる研究成果の国内外の学会での発表を行うための学会参加費、旅費、雑誌論文への論文投稿料、が必要になる。次年度使用額が生じた理由は多くが以上の理由による。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国内学会旅費３件（５万円）、国際学会参加登録料２件（１２万円）、雑誌論文投稿料２件（１８万円）
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