• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

未観測情報の予測に基づくロボットによる理解の実現

Research Project

Project/Area Number 11J10330
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionThe University of Electro-Communications
Research Fellow 中村 友昭  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsカテゴリ分類 / 確率モデル / マルチモーダル / 語意獲得 / ディリクレ過程
Research Abstract

今年度は,人の発話を音素認識器で認識し,Nested Pitman-Yor Language Model(NPYLM)を用い教師なしでその音素列の分節化を行い,切り出された単語を,概念と結びつけることで,その語意の獲得を行った.しかし,言語モデルを持たない音素認識では音素を正しく認識することは困難である.また,NPYMLにおいて正しい単語の分節化を行うためには大量の学習文章が必要となるが,今回のようなロボットと人が物体に関する対話を行うシナリオでは十分な文章を得ることは困難となる.そこで,本研究では人の発話の音素列の候補とNPYML、により分節化した際の単語の切り出し候補を複数計算し,物体概念と結びつける際に,候補の中からその物体と最も確率的にあり得る単語を選択した.ここで重要な事は,単語はロボットが形成した概念を意味しており,単語と概念が独立しているのではなく相互に関係している点である.すなわち,同じカテゴリに含まれる物体には,同一の単語が与えられる可能性が高く,また逆に同じ単語が与えられた物体は,共通する特長を有している可能性が高いと言える.ロボットは概念形成と教示発話の分節化を行う際に,このような情報を利用することにより分節化の精度と,分類精度の両方を高める事が可能となった.
また,これまで提案してきた学習アルゴリズムは,いずれもバッチ学習と呼ばれる手法であり,逐次的な学習ができないという問題があった.バッチ学習は,全データを一括で学習するアルゴリズムであるため,情報を全て保持しておかなければならず,計算時間が長いことや,物理的なメモリ使用量も多いという問題点がある.そこで本研究では,自律的に室内を移動しながら知覚情報を取得し,さらにユーザーとのインタラクションを通じて概念と語意をインクリメンタルに学習する手法を提案した.
さらに,オンライン学習アルゴリズムを実際にロボットに実装し,1週間といった長い期間人がロボットに物体の情報を教示することで,言語の獲得が可能となった.

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report

Research Products

(44 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (35 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] 階層ディリクレ過程に基づくロボットによる物体のマルチモーダルカテゴリゼーション2013

    • Author(s)
      中村友昭,荒木孝弥,長井唯行,岩橋直人
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: 49(掲載確定)

    • NAID

      10031166609

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 階層マルチモーダルLDAを用いたロボットによる階層的概念の形辟2013

    • Author(s)
      安藤義記,中村友昭,荒木孝弥,長井隆行
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 31(掲載確定)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Online Object Categorization Using Multimodal Information Autonomously Acquired by a Mobile Robot2012

    • Author(s)
      Araki.T, Nakamura.T, Nagai.T, Funakoshi.K, Nakario.M, and Iwahashi.N
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 26 Pages: 1995-2020

    • DOI

      10.1080/01691864.2012.728693

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Grounding of Word Meanings in LDA-Based Multimodal Concepts2011

    • Author(s)
      Nakamura. T, Araki. T, Nagai. T, Iwahashi. N
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 25 Pages: 2189-2206

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Learning Novel Objects for Extended Mobile Manipulation2011

    • Author(s)
      Nakamura. T, Sugiura. X, Nagai. T, Iwahashi. N, Okada. H, Omori. T
    • Journal Title

      Journal of Intelligent and Robotic Systems

      Volume: (印刷中) Pages: 1-18

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 拡張モバイルマニピュレーションのための新規物体の学習2011

    • Author(s)
      中村友昭, 杉浦孔明, 長井隆行, 岩橋直人, 岡田浩之, 大森隆司
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 30 Pages: 213-224

    • NAID

      10030209234

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ロボットによるマルチモーダル物体概念を用いた物体特徴を表現する単語の獲得2012

    • Author(s)
      荒木孝弥,中村友昭,長井隆行,長坂翔吾,谷口忠大,岩橋直人
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2012-12-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] hLDAに基づくロボットによる階層的概念の獲得2012

    • Author(s)
      安藤義記,中村友昭,荒木孝弥,長井隆行
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2012-12-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 物体概念を手がかりとした教師なし形態素解析の誤り訂正2012

    • Author(s)
      中村友昭,荒木孝弥,長井隆行,長坂翔吾,谷口忠大,岩橋直人
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2012-12-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチモーダル情報を用いたhLDAに基づく階層的概念の獲得2012

    • Author(s)
      安藤義記,中村友昭,荒木孝弥,長井隆行
    • Organizer
      電気学会計測研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2012-12-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 多層マルチモーダルLDAに基づく物体と動作の統合モデル2012

    • Author(s)
      池田圭佑,阿部香澄,中村友昭,荒木孝弥,長井隆行
    • Organizer
      電気学会計測研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2012-12-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチモーダル情報の取得と概念・語意獲得を艮期的に人と協調しながら行うロボットプラッドフォーム2012

    • Author(s)
      日南雄貴,中村友昭,荒木孝弥,丸山恭平,商木洋利,長井隆行,大木宗一
    • Organizer
      電気学会計測研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2012-12-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ロボットによる物体概念形成と語意獲得2012

    • Author(s)
      中村友昭
    • Organizer
      社会的知能発生学研究会
    • Place of Presentation
      国立情報学研究所(招待講演)
    • Year and Date
      2012-10-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Bag of Multimodal Hierarchical Dirichlet Processes: Model of , Compex Conceptual Structure for Intelligent Robots2012

    • Author(s)
      Nakamura. T, Nagai.T, and Iwahashi.N
    • Organizer
      IROS2012
    • Place of Presentation
      ポルトガル アルガルヴェ
    • Year and Date
      2012-10-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Online Learning of Concepts and Words Using Multimodal LDA and Hierarchical Pitman-Yor Language Model2012

    • Author(s)
      Araki.T, Nakamura.T, Nagai.T, Nagasaka.S, Taniguchi.T, and Iwahashi.N
    • Organizer
      IROS2012
    • Place of Presentation
      ポルトガル アルガルヴェ
    • Year and Date
      2012-10-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] HDP-HMMを用いたロボットによる物理的知識の獲得2012

    • Author(s)
      Fadlil Muhammad, 中村友昭,長井隆行
    • Organizer
      日本ロボット学会学術溝演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 教師なし形態素解析による物体概念を手がかりとした単語切り出しの高精度化2012

    • Author(s)
      中村友昭,荒木孝弥,長井隆行,長坂翔吾,谷口忠大,岩橋直人
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチモーダルLDAと階層ベイズ言語モデルに基づく物体概念・語意のオンライン学習2012

    • Author(s)
      荒木孝弥,中村友昭,長井隆行,長坂翔吾,谷口忠大,岩橋直人
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Hierarchical Latent Dirichlet Allocationを用いたロボットによる階層的概念の形成2012

    • Author(s)
      安藤義記,荒木孝弥,中村友昭,長井隆行
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチモーダル概念形成と教師なし形態素解析に基づく語意のオンライン学習2012

    • Author(s)
      荒木孝弥,中村友昭,長井隆行,長坂翔吾,谷口忠大,岩橋直人
    • Organizer
      創発システム・シンポジウムポスター発表
    • Place of Presentation
      同志社リトリードセンター
    • Year and Date
      2012-09-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] hLDAを用いた階層的概念の獲得2012

    • Author(s)
      安藤義記,荒木孝弥,中村友昭,長井隆行
    • Organizer
      創発システム・シンポジウムポスター発表
    • Place of Presentation
      同志社リトリードセンター
    • Year and Date
      2012-09-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 階層ディリクレ過程隠れマルコフモデルを用いたロボットによる物理的知識の獲得2012

    • Author(s)
      Fadlil Muhammad,中村友昭,長井隆行
    • Organizer
      創発システム・シンポジウムポスター発表
    • Place of Presentation
      同志社リトリードセンター
    • Year and Date
      2012-09-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 統計モデルによる基礎レベルカテゴリの学習と語意獲得2012

    • Author(s)
      中村友昭,荒木孝弥,長井隆行,谷口忠大,岩橋直人
    • Organizer
      赤ちゃん学会学術講演会ポスター発表
    • Place of Presentation
      玉川大学
    • Year and Date
      2012-06-02
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] HDP-HMMを用いた物理的知識のモデル化2012

    • Author(s)
      FADLIL MUHAMMAD, 中村友昭, 長井隆行
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ロボットによる環境の自律的探索と言語命令解釈の根互作用2012

    • Author(s)
      板谷純希, 伊東慶輔, 荒木孝弥, 中村友昭, 長井隆行, 船越孝太郎, 長谷川雄二, 中野幹生, 岩橋直人
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 子供の内部状態を推定しながら遊ぶPlaymate Robotの実現2012

    • Author(s)
      阿部香澄, 岩崎安希子, 中村友昭, 長井隆行, 横山絢美, 下斗米貴之, 岡田浩之, 大森隆司
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Bag of Multimodal HDPを用いたロボットによる概念・語意の獲得2011

    • Author(s)
      中村友昭, 長井隆行, 岩橋直人
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 自律移動ロボットによるオンラインマルチモーダルカテゴリゼーション2011

    • Author(s)
      荒木孝弥, 中村友昭, 長井隆行, 岩橋直人
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数の階層ディリクレ過程を用いた物体のマルチモーダルカテゴリゼーション2011

    • Author(s)
      中村友昭, 長井隆行, 岩橋直人
    • Organizer
      創発システム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      滋賀(ポスター発表)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] オンラインマルチモーダルLDAに基づく物体概念形成2011

    • Author(s)
      荒木孝弥, 中村友昭, 長井隆行
    • Organizer
      創発システム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      滋賀(ポスター発表)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ロボットによる掃除タスクのための視覚認識システム2011

    • Author(s)
      Muhammad Attamimi, 中村友昭, 長井隆行
    • Organizer
      創発システム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      滋賀(ポスター発表)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 物体認識と材質認識を用いた掃除タスクの実現2011

    • Author(s)
      Muhammad Attamimi, 丸山恭平, 前田泰斗, 中村友昭, 長井隆行
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 推定した子供の状態に基づいて行動を選択する遊び相手ロボット2011

    • Author(s)
      阿部香澄, 岩崎安希子, 中村友昭, 長井隆行, 横山絢美, 下斗米貴之, 岡田浩之, 大森隆司
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] アームの可動領域とロボットの移動を考慮したモバイルマニピュレーションのための把持位置決定2011

    • 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会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数のマルチモーダルHDPを用いた複雑な概念構造の形成2011

    • 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会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Autonomous Acquisition of Multimodal Information for On-line Object Concept Formation by a Robot2011

    • Author(s)
      Araki. T, Nakamura. T, Nagai. T, Funakoshi. K, Nakano. M, Iwahashi. N
    • Organizer
      IROS2011
    • Place of Presentation
      California, USA
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Multimodal Categorization by Hierarchical Dirichlet Process2011

    • Author(s)
      Nakamura. T, Nagai. T, Iwahashi. N
    • Organizer
      IROS2011
    • Place of Presentation
      California, USA
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 移動ロボットによるマルチモーダル情報の自律的取得と概念・語意獲得2011

    • Author(s)
      荒木孝弥, 中村友昭, 長井隆行, 船越孝太郎, 中野幹生, 岩橋直人
    • Organizer
      人工知能学会全国大会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ユーザとのインタラクションに基づく学習を利用したロボットのタスクプログラミング2011

    • Author(s)
      板谷純希, 中村友昭, 長井隆行
    • Organizer
      人工知能学会全国大会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 階層ディリクレ過程を用いたマルチモーダル物体概念の形成2011

    • 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
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Bag of Multimodal LDA Models for Concept Formation2011

    • Author(s)
      Nakamura. T, Nagai. T, Iwahashi. N
    • Organizer
      ICRA2011
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://apple.ee.uec.ac.jp/isyslab/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/site/nakatomo1018/home

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://apple.ee.uec.ac.jp/isyslab/digoro

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-11   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi