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ネットワークインバージョンにおける不良設定逆問題の正則化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 15700200
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionTakushoku University

Principal Investigator

小川 毅彦  拓殖大学, 工学部, 助教授 (50297090)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords逆問題 / ニューラルネットワーク / ネットワークインバージョン / 不良設定性 / 正則化法 / 多自由度ロボットアーム / 逆運動学 / 複素ネットワークインバージョン / ロボットアーム / 複素数 / 複合材料 / 衝撃貫通画像 / 画像認識 / 振動解析
Research Abstract

本年度は,多層型ニューラルネットワークによる逆問題解法に適用する正則化法の,理論的・定量的な枠組みを確立することを目的として,
・ネットワークインバージョンを用いた多自由度ロボットアーム逆運動学の解法
・複素ネットワークインバージョンを用いた複素逆問題の解法
の2つのテーマに取り組み,コンピュータシミュレーションを中心に検証を行った.
ネットワークインバージョンを用いた多自由度ロボットアーム逆運動学解法については,2次元空間内における3自由度ロボットアームの手先座標から関節角を逆推定する逆問題にネットワークインバージョンの方法を適用し,正則化法を導入した場合の解の収束性を検討した.計算機シミュレーションによって効果を確認した結果,正則化法を用いることによって解の収束性がよくなることが示された.以上より,正則化法を加えたネットワークインバージョンによって,与えられた手先座標からの3自由度ロボットアーム関節角の逆推定が可能であることを示した.
複素ネットワークインバージョンを用いた複素逆問題の解法については,実数領域の入出力にのみ対応していた従来のネットワークインバージョンを,複素数領域の入出力に拡張するための複素ネットワークインバージョンの方法を検討した.複素ネットワークインバージョンの動作を確認するために複素写像の逆推定およびフーリエ逆変換問題のシミュレーションを行い,学習済みの複素入出力間の関係を逆に用いて出力から入力を推定できることを示した.
以上の通り,本年度はネットワークインバージョンにおける不良設定逆問題の正則化に関する研究として,ロボットアーム逆運動学解法の検討と,複素ネットワークインバージョンの検討を行い,その結果得られた成果を各種学会にて発表した.今後は本年度までに得られた成果をもとにさらに検討を重ね,さらに研究を行っていく予定である.

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (11 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] 複素逆問題の解法のための複素ネットワークインバージョン2005

    • Author(s)
      小川毅彦, 金田 一
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D-II Vol.J88-D-II, No.9

      Pages: 1594-1962

    • NAID

      110003224150

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  • [Journal Article] A Solution of Inverse Kinematics of Robot Arm by Network Inversion2005

    • Author(s)
      T.Ogawa, H.Matsuura, H.Kanada
    • Journal Title

      Proceeding of the International Conference on Computational Intelligence for Modeling Vol.1

      Pages: 858-862

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  • [Journal Article] Network Inversion for Complex-valued Neural Networks2005

    • Author(s)
      T.Ogawa, H.Kanada
    • Journal Title

      Proceeding of the 2005 IEEE International Symposium on Signal Processing and Information Technology

      Pages: 850-855

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      田中正一, 小川毅彦, 金田 一
    • Journal Title

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      Pages: 281-282

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    • Author(s)
      堀内崇弘, 小川毅彦, 金田 一
    • Journal Title

      情報処理学会第67回全国大会講演論文集 Vol.2

      Pages: 283-284

    • NAID

      170000170269

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      松浦広通, 小川毅彦, 金田 一
    • Journal Title

      情報処理学会第67回全国大会講演論文集 Vol.2

      Pages: 285-286

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    • Author(s)
      T.Horiuchi, T.Ogawa, H.Kanada
    • Journal Title

      Proceeding of the 43rd of SICE Annual Conference

      Pages: 4-4

    • NAID

      130006960546

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  • [Journal Article] Inverse Estimation of Joint Angles of Robot Arm by Network Inversion2004

    • Author(s)
      T.Ogawa, H.Matsuura, H.Kanada
    • Journal Title

      Proceeding of the 2004 FIRA Robot World Congress FWA-4, No.170

      Pages: 4-4

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    • Author(s)
      小川毅彦, 金田 一
    • Journal Title

      日本神経回路学会第14回全国大会講演論文集

      Pages: 2-2

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      松浦広通, 小川毅彦, 金田 一
    • Journal Title

      日本神経回路学会第14回全国大会講演論文集

      Pages: 2-2

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    • Author(s)
      小川毅彦, 金田 一
    • Journal Title

      第14回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集

      Pages: 4-4

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  • [Publications] 小川毅彦, 橋本陽, 金田一, 笠野英秋: "ニューラルネットを用いた衝撃貫通画像における鋼球位置の推定"計測自動制御学会論文集. Vol.39, No.8. 789-791 (2003)

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  • [Publications] T.Ogawa, H.Kanada, H.Kasano: "Neural Network Localization of a Steel Ball in Impact Perforation Images"Proc.of The 42nd of SICE Annual Conference(SICE2003). 416-419 (2003)

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  • [Publications] 高橋良和, 小川毅彦, 金田 一: "複合材料の振動解析のためのニューラルネットワーク"第13回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN'03 in Hakodate)講演論文集. 218-221 (2003)

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  • [Publications] 細谷謙次, 小川毅彦, 金田 一: "複合材料の衝撃振動解析のためのニューラルネットワーク"電子情報通信学会技術研究報告(ニューロコンピューティング研究会). NC2003-129. 59-64 (2004)

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  • [Publications] T.Ogawa, Y.Takahashi, H.Kanada, K.Mori: "A neural Network Architecture for Vibration Analysis"Proc.of The IASTED International Conference on Artificial Intelligence and Applications(AIA2004). 427-431 (2004)

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      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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