2019 Fiscal Year Annual Research Report
Studying a Brain Model based on Self-Simulation and Homeostasis
Publicly Offered Research
| Project Area | Correspondence and Fusion of Artificial Intelligence and Brain Science |
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19H04979
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
池上 高志 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10211715)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 自己シミュレーション / ニューラルネット / アンドロイド / 予測モデル / エンパワーメント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳のモデルに自己シミュレーションを導入することは、現在、脳モデルを考える上でひとつのプロトタイプとなっている。かつて心理・物理学者のHelmholtzの考えた脳のモデルは、内部で生成される「世界モデル」と現実世界からのインプットとの差異をもとに動くシステムで、現代におけるFristonや谷らの予測コーディングとしての脳モデルにつながっている。一方で、自己シミュレーションは、Hod Lipsonらが示したようなホメオスタシスな自己の維持に不可欠である。
こうした前提から出発した本研究は、生命の進化を認知的な階段を登っていくもの、と仮定した。その段階は、Behavior-Empowerment-Generalizationである。Behaviorとは行動の生成（行動で環境が変化できる）こと。Empowermentとは、その行為の結果の情報の知覚ができること。生物はこれを最大化しようという仮説がある。Generalization は、そうした行為と知覚の組み合わせを汎化すること。われわれはこれらの段階が、単純なスパイク神経細胞間の学習だけ（刺激を避ける原理）から説明できるかについて、モデルシミュレーションの結果をベースに説明した。
実際、この認知的な階段の上昇を議論する上で、各段階の認知現象を調べている。ひとつには、この刺激を避ける原理をもとに、身体の境界を自分で境界が作れる、というAutopoiesis をモデル的に説明した。またEmpowermentをもつエージェントを制作して、それを強化学習で実装しその振る舞いを議論した。
現在はわれわれが開発したアンドロイドを使って、これら認知過程を実装しつつ、人が人としての個性を獲得していく過程を研究中である。
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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
すでに３つの論文を発表し、今、それらの実装をもとに、アンドロイドの自己シミュレーションをモデル化・実装中であること。
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| Strategy for Future Research Activity |
Alterというわれわれが阪大の石黒研と共同開発したヒューマノイドを用いて、自己シミュレーションを実装する。この実験は2020年の5月の時点で進行中である。Alterは視覚センサーとしてカメラを両眼に搭載し、目の前の人の動きを模倣できる。深層学習と模倣を、自己シミュレーションというテーマを中心に実験を進める予定である。
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Research Products
(10 results)
