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確率モデルに基づく意図・状態理解とコミュニケーション制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17500128
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関大阪工業大学

研究代表者

佐野 睦夫  大阪工業大学, 情報科学部, 教授 (30351464)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,050千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードコミュニケーション制御 / 確率モデル / 意図理解 / 状態認識 / コミュニケーションロボット / ベイジアンネットワーク / インタラクション制御 / 相互引き込み / 確率推論
研究概要

人間から観測される不確実性のある多種多様な情報から,コミュニケーションロボットが,どのように意図や状況を理解すべきかを明らかにするとともに,人間がストレスを感じない自然なコミュニケーション制御方式について技術的な解決策を示すことを目的とし,(i)確率モデルに基づく意図・状態理解,(ii)階層的な確率的状態遷移モデルに基づくインタラクション制御モデル,(iii)相互引き込みによるコミュニケーション制御に関して検討を進め,コミュニケーションロボットの認識精度を向上させるために,(iv)意図・状態理解のためのセンシング方式にも取り組んだ結果,ストレスを感じない自然なコミュニケーションの実現に一歩前進したと言える.具体的には,
1.ダイナミック・ベイジアンネットワークの出力値である意図推定確率の時系列変化曲線の特性パターンに基づく意図理解・意図獲得を行う方式を提案し,コミュニケーション制御において確率モデルに基づく意図・状態理解の実現可能性を示した.
2.階層的な確率的状態遷移モデルに基づくインタラクション制御モデルを提案し,人間・ロボット間の複数のインタラクションモジュールを効率的に構成可能であることを,実装したコミュニケーションロボットで示した.
3.頷きや相槌・呼吸などの間に基づき,コミュニケーション制御を円滑に行う相互引き込みアルゴリズムを適用し,その有効性を示した.
4.意図・状態理解のために必要なセンシングとして,人間の位置同定,視線認識・話者の方向認識・ジェスチャ認識に着目し,環境変化やノイズにロバストなアルゴリズムを適用し,意図・状態理解の実現性を向上させた.
今後の研究課題としては,複数人の間での相互引き込みのコミュニケーションモデルの解明とコミュニケーションロボットへの実装および評価や,飽きないコミュニケーションモデルの解明が挙げられる.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (18件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multi-Aspect Model for Human-Robot Interaction-Mutual Understanding and Estimation2007

    • 著者名/発表者名
      Mutsuo Sano(1番目), 他4名
    • 雑誌名

      IEEE RO-MAN 2007

      ページ: 69-74

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 案内ロボットにおける意図・状態推定とインタラクション生成2007

    • 著者名/発表者名
      佐野睦夫, 宮脇健三郎, 吉田篤史, 北村云一太, 高橋雄之介
    • 雑誌名

      電子情報通信学会2007年総合大会講演論文集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 確立モデルに基づくコミュニケーション制御と対話ロボット2006

    • 著者名/発表者名
      仲川潤, 佐野睦夫
    • 雑誌名

      情報処理学会第68回全国大会講演論文集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ステレオカメラとBFID-Tagを併用した個人位置同定手法2006

    • 著者名/発表者名
      坂本龍哉, 久保和寛, 岡本直樹, 佐野睦夫
    • 雑誌名

      情報処理学会第68回全国大会講演論文集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 人対ロボット間のコミュニケーションにおける相互引き込み制御2008

    • 著者名/発表者名
      寺本 佳生, 佐野 睦夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会2008年総合大会
    • 発表場所
      北九州学術研究都市
    • 年月日
      2008-03-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] パーティクルフィルタを用いた視線運動推定とうなずき検出2008

    • 著者名/発表者名
      出水 祐樹, 佐野 睦夫, 西口 敏司
    • 学会等名
      画像電子学会第237回研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2008-03-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 感情表出動作認識のための動画像処理方式の検討2008

    • 著者名/発表者名
      池邨 和也, 佐野 睦夫
    • 学会等名
      画像電子学会第237回研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2008-03-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mutual Entrainment Control in Human-Robot Communication2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Teramoto, M. Sano
    • 学会等名
      2008 IEICE General Conference
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Estimation of Eye Movement using Particle Filter and Nodding Detection2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Izumi, M. sano, T. Nishiguchi
    • 学会等名
      IIEEJ 237th research meeting
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Dynamic Image Pocessing for Recognizing Motion of Emotional Expression2008

    • 著者名/発表者名
      K. Ikemura, M. Sano
    • 学会等名
      IIEEJ 237th research meeting
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Intention/Situation Estimation and Interaction under Guidance Robots2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sano, K. Miyawaki, A. Yoshida, I. Kitamura, Y. Takahashi
    • 学会等名
      2007 IEICE General Conference
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Multi-Aspect Model for Human-Robot Interaction-Mutual Understanding and Estimation2007

    • 著者名/発表者名
      M Sano, K.Miyawaki, T.Yokote, R.Nishimura, and Y.Kimura
    • 学会等名
      IEEE RO-MAN 2007
    • 発表場所
      Jeju,Korea
    • 年月日
      2007-08-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 案内ロボットにおける意図・状態推定とインタラクション生成2007

    • 著者名/発表者名
      佐野 睦夫, 宮脇 健三郎, 吉田 篤史, 北村 一太, 高橋 雄之介
    • 学会等名
      電子情報通信学会2007年総合大会
    • 発表場所
      名城大学
    • 年月日
      2007-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 顔動作に基づく意図推定2007

    • 著者名/発表者名
      出水 祐樹, 山本 大輔, 山本 朋紀, 佐野 睦夫
    • 学会等名
      画像電子学会第35回年次大会
    • 発表場所
      大阪工業大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 対話ロボットにおける話者方向推定2007

    • 著者名/発表者名
      山本 大輔, 出水 祐樹, 山本 朋紀, 佐野 睦夫
    • 学会等名
      画像電子学会第35回年次大会
    • 発表場所
      大阪工業大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Multi-Aspect Model for Human-Robot Interaction-Mutual Understanding and Estimation2007

    • 著者名/発表者名
      M. Sano, Kenzaburou Miyawaki, Toshiki Yokote, Ryouji Nishimura, Yutaka Kimura
    • 学会等名
      16th IEEE International Symposium on Robot & Human Interactive Communication(RO-MAN 2007)
    • 発表場所
      Korea
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Intention Interpretation based on Movement of Face2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Izumi, D. Yamamoto, T. Yamamoto, M. Sano.
    • 学会等名
      IIEEJ Media Computing Conference 2007
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The method of speaker localizationwith interactive robot2007

    • 著者名/発表者名
      D. Yamamoto, Y. Izumi, T. Yamamoto, M. Sano
    • 学会等名
      IIEEJ Media Computing Conference 2007
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Communication Control based on Stochastic Model and Interaction Robot2007

    • 著者名/発表者名
      J. Nakagawa, M. Sano
    • 学会等名
      2006 IPSJ 68th General Conference
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Human Localization Method using Stereo Vision and RFID Tag2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakamoto, K. Kubo, N. Okamoto, M. sano
    • 学会等名
      2006 IPSJ 68th General Conference
    • 発表場所
      Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ステレオカメラとRFID-Tagを併用した個人位置同定手法2006

    • 著者名/発表者名
      坂本 龍哉, 久保 和寛, 岡本 直樹, 佐野 睦夫
    • 学会等名
      情報処理学会第68回全国大会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2006-03-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 確率モデルに基づくコミュニケーション制御と対話ロボット2006

    • 著者名/発表者名
      仲川 潤, 佐野 睦夫
    • 学会等名
      情報処理学会第68回全国大会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2006-03-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.is.oit.ac.jp/~sano/server/

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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