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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a brain information processing imitation based autonomous behavior model with amygdala model

Research Project

Project/Area Number 25330287
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

大林 正直  山口大学, 創成科学研究科, 教授 (60213849)

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, 創成科学研究科, 助教 (40294657)
間普 真吾  山口大学, 創成科学研究科, 助教 (70434321)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords情動モデル / 強化学習 / 視覚刺激 / 扁桃体 / 匂い識別 / HSV色空間 / ケプストラ解析 / ファジィ
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、視覚刺激等の外部情報をベースとし、情動を考慮し、かつ過去の経験を生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を開発することである。視覚情報を扱うモデルは、既に、広く一般に普及しており、本研究では、特に匂い及び視覚情報を刺激として扱い、これらを扁桃体機能を利用した情動モデルを開発してきた。本年度の主な成果として、下記を挙げる。
1.匂い刺激情報の識別精度の向上:これまでの匂い識別方法は、Freemanらの開発した嗅覚モデル(K IIIモデル)内の内部状態の時間的変化の標準偏差の違いで識別していた。しかしながら、本識別手法には識別精度向上の余地があった。そこで、音声情報の識別手法としてよく知られたケプストラ解析手法を利用した匂い識別手法を開発し、匂い識別精度向上を実現した。本成果はJournal of Image and Graphics, Vol. 4, No. 2, December 2016へ掲載された。
2.視覚画像情報による情動情報表現とその行動選択方式の開発:人間がイメージした色を作りやすいH(色相)、S(彩度)、VIV(明度)で構成する色空間で画像情報を表現し、ファジィ情報処理と扁桃体の機能モデルを利用した情動(感情)を構成することで、行動選択の柔軟性を実現した。本成果はStudies in Computational Intelligence Volume 669, November 2016, Springerへ掲載された。
3.その他、いくつかの成果を後述の研究発表にて示す。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A Class Identification Method Using Freeman’s Olfactory KIII Model2016

    • Author(s)
      Masanao Obayashi, Ryohei Suda, Takashi Kuremoto, and Shingo Mabu
    • Journal Title

      Journal of Image and Graphics

      Volume: 4 Pages: 130-135

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Hand Shape Instruction Recognition and Learning System using Growing SOM with Asymmetric Neighborhood Function2016

    • Author(s)
      Takashi Kuremoto, Takuhiro Otani, Masanao Obayashi, Kunikazu Kobayashi, Shingo Mabu
    • Journal Title

      Neurocomputing

      Volume: 188 Pages: 31-41

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A random-forests-based classifier using class association rules and its application to an intrusion detection system2016

    • Author(s)
      Shingo Mabu, Shun Gotoh, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 21 Pages: 371-377

    • DOI

      10.1007/s10015-016-0281-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An Evolutionary Algorithm for Making Decision Graphs for Classification Problems2016

    • Author(s)
      Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • Journal Title

      Journal of Robotics, Networking and Artificial Life

      Volume: 3-1 Pages: 45-49

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Leader-Follower Adaptive Formation Control without Observation of Agent’s Velocity Using Wavelet Neural Network2017

    • Author(s)
      Masanao Obayashi, Takeshi Aridome, Takashi Kuremoto, and Shingo Mabu
    • Organizer
      9th International Conference on Machine Learning and Computing (ICMLC2017)
    • Place of Presentation
      Singapore (Singapore)
    • Year and Date
      2017-02-24 – 2017-02-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Rule - Based Classification System Enhanced by Multi - Objective Genetic Algorithm2017

    • Author(s)
      Kenzoh Azakami, Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • Organizer
      The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017)
    • Place of Presentation
      シーガイアコンベンションセンター (宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Method of Feature Extraction for EEG Signals Recognition using by ROC curve2017

    • Author(s)
      Takashi Kuremoto, Yuki Baba, Masanao Obayashi, Shingo Mabu, Kunikazu Kobayashi
    • Organizer
      The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017)
    • Place of Presentation
      シーガイアコンベンションセンター (宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Forecasting Real Time Series Data using Deep Belief Net and Reinforcement Learning2017

    • Author(s)
      Takaomi Hirata, Takashi Kuremoto, Masanao Obayashi, Shingo Mabu
    • Organizer
      The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017)
    • Place of Presentation
      シーガイアコンベンションセンター (宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Leader-Follower Formation Control Using Cerebellar Perceptron Improved Model with Auto-Structuring2016

    • Author(s)
      Masanao Obayashi, Takeshi Aridome, Takashi Kuremoto, and Shingo Mabu
    • Organizer
      19thIEEE International Conference on Computational Science and Engineering (ICCSE2016)
    • Place of Presentation
      Paris (France)
    • Year and Date
      2016-08-24 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Book] An Emotional Robot in "Studies in Computational Intelligence"2016

    • Author(s)
      Masanao Obayashi, Shunsuke Uto, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu, Kunikazu Kobayashi
    • Total Pages
      479 (423-443)
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2018-01-16  

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