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人間およびロボットの両側制御と視覚認知機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09044189
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関関西大学

研究代表者

COOK ND. (COOK N.O. / COOK N.D)  関西大学, 総合情報学部, 教授 (00268319)

研究分担者 林 武文  関西大学, 総合情報学部, 助教授 (90268326)
乾 敏郎  京都大学, 大学院・情報学研究科, 教授 (30107015)
THCODOR Land  ジュネーブ大学, 神経生理学科, 教授
ROLF pfeifer  チューリッヒ大学, 情報科学科, 教授
THEODOR Land  ジュネーブ大学, 神経生理学科, 教授
ROLF Pteifer  チューリッヒ大学, 情報科学科, 教授
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード知能ロボット / 両側制御 / ヒューマン・ビジョン / ニューラルネットワーク / 認知心理学 / 神経心理学 / 視覚情報処理 / ニューラル・ネットワーク
研究概要

本研究は、人間の視覚認識と空間行動における左右大脳半球の役割を明らかにし、その工学的な応用の可能性を探ることを目的としている。平成12年度は、これまでに構築した両側制御モデルを実験用自律移動ロボットに実装し、環境認識の性能について評価を行った。また、心理実験、fMRIおよび脳波計測による視覚認知機能の評価とモデルの検討を進めた。
両側制御モデルは、人間の左右大脳半球の機能的な差異を脳梁の側抑性フィルタ機能を仮定して実現したものである。ここでは、環境の特徴量を学習させるため、一対の自己組織化マップを用い、脳梁における情報伝達の遅延を逆位相で半値幅の異なるDOGフィルタで表現し重畳させた(両側性自己組織化マップ)。これにより、左半球で、ある特徴に注意を向けた時に右半球ではその周辺知識が活性化されるため、認識における耐ノイズ性能が向上する。DOGフィルタの振幅と半値幅の組み合わせをパラメータとし、耐ノイズ性能が向上する条件を数値シミュレーションにより明らかにした。
実験用小型自律移動ロボット(Khepera)は、2つの車輪と8個の近接センサおよび光センサを有し、シリアルポートを介してコンピュータヘの情報の伝達と制御が可能である。ここでは、両側性制御モデルを実装するために、大きさが異なる障害物が散在する実験環境を用意し、ロボットが障害物の周囲を一周したときの走行距離(車輪の回転数)を特徴量として学習させた。実環境は、数値シミュレーションと比較するとノイズか大きいが、これまでに検討した両側性自己組織化マップに基づく数値シミュレーションの結果がほぼ妥当であることを確認した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Norman D. Cook: "Simulating Consciousness in a Bilateral Neural Network : "Nuclear" and "Fringe" Awareness"Consciousness and Cognition. 8. 62-93 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Asakura and T. Inui: "Computational analysis of disparity modulation sensitivity : an explanation in terms of a Basian surface reconstruction"Vision Research. 39. 1881-1887 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 林武文、深谷賢、乾敏郎: "運動視差による面再構成過程の心理的検討(II)"電子情報通信学会技術研究報告. HIP99-15. 43-48 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Christoph M. Michel, Margitta Seeck, and Theodor Landis: "Spatiotemporal Dynamics of Human Cognition"News Physiological Science. 14. 206-214 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Rolf Pfeifer: "Dynamics, Morphology, and Materials in The Emergence of Cognition"Technical Report of IFI. 99-05. 1-18 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仁科繁明、乾 敏郎: "外観表現とイメージ操作による三次元物体認知"認知科学. 6(4). 432-443 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. D. Cook: "Simulating Consciousness in a Bilateral Neural Network : "Nuclear" and "Fringe" Awareness"Consciousness and Cognition. 8. 62-93 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Asakura, T. Inui: "Computational analysis of disparity modulation sensitivity : an explanation in terms of a Bayesian surface reconstruction"Vision Research. 39. 1881-1887 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hayashi, K. Fukaya and T. Inui: "Experimental Analysis of Surface Reconstruction from Motion Parallax, Part II"Technical Report of Ieice (in Japanese). Hip99-15. 43-48 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C. M. Michel, M. Seeck and T. Landis: "Spatiotemporal Dynamics of Human Cognition"News Physiol. Sci.. 14. 206-214 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Pfeifer: "Dynamics, Morphology, and Materials in The Emergence of Cognition"Technical Report of IFI. 99-05. 1-18

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nishina and T. Inui: "3-Dimension Object Recognition Based on Viewbased Representation and Image Transformation"Cognitive Studies (in Japanese). 6(4). 432-443 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Norman D.Cook: "Simulating Consciousness in a Bilateral Neural Network: "Nuclear" and "Fringe" Awareness"Consciousness and Cognition. 8. 62-93 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N.Asakura and T.Inui: "Computational analysis of disparity modulation sensitivity:an explanation in terms of a Basian surface reconstruction"Vision Research. 39. 1881-1887 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 林武文、深谷賢、乾敏郎: "運動視差による面再構成過程の心理的検討(II)"電子情報通信学会技術研究報告. HIP99-15. 43-48 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Christoph M.Michel, Margitta Seeck,and Theodor Landis: "Spatiotemporal Dynamics of Human Cognition"News Physiological Science. 14. 206-214 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Rolf Pfeifer: "Dynamics,Morphology,and Materials in The Emergence of Cognition"Technical Report of IFI. 99-05. 1-18 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 仁科繁明、乾 敏郎: "外観表現とイメージ操作による三次元物体認知"認知科学. 6(4). 432-443 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 乾敏郎、林武文(分担執筆): "脳科学大辞典"朝倉書店. 1045 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N. D. Cook and T. Hayashi: "Activation of Verbal Labels on Bilaceral Self-Organized Maps" Proceedings on ICONIP'98. 5. 1474-1477 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.D.Cook: "Simulating consciousness in a bilateral neural network" Consciousness and Cognition. in press. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 朝倉暢彦・乾敏郎: "ベイズ推定による両眼視差からの表面知覚モデル" 電子情報通信学会論文誌D-III. J81-DII. 760-768 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 笹岡貴史・乾敏郎: "三次元ステイックパターンの脳内表現" 信学技報 HIP. 36. 31-38 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 林武文・乾敏郎: "動的立体視メカニズムの研究" 関西大学総合情報学部紀要「情報研究」. 9. 103-119 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 土井信也・林武文・N.D.Cook: "両側性をもつ自己組織化マップによる物体認識" 電子情報通信学会全国大会予稿集. 発表予定. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.N.Nikolaenko ed Norman Cook: "Brain Pictures" Kansai University, 114 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 林 武文, 乾 敏郎: "運動視差による面再構成過程の心理物理学的検討(I)" 信学技報HIP97. 26. 115-122 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 林 武文, 乾 敏郎: "単眼立体視のMTFに及ぼす両眼視差の影響" 日本心理学会大会論文集. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 朝倉 暢彦, 乾 敏郎: "立体視力の神経生理学的機構" 信学技報HIP97. 6. 1-7 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 林 武文(分担執筆)臼井 支朗編: "脳・神経システムの数理モデル(第7章視覚の計算論モデル)" 共立出版, 172 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Rolf Pteifer: "New AI" MJT Press, 250 (1989)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2021-04-07  

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