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先行制御による動的適応メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 18047019
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北工業大学

研究代表者

沢田 康次  東北工業大学, 工学部, 教授 (80028133)

研究分担者 石田 文彦  電気通信大学, 情報システム学研究科, 助教 (20345432)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
2007年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2006年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード先行制御 / 動的エラーの最適化 / 予測機能 / 自発的リズム成分 / ターゲットの色彩 / 付加的音刺激 / ヒトーヒト間コミュニケーション / 相互追従実験 / 動的最適化 / トランジェントの誤差の最小 / 安全運転特性 / 視覚-運動系 / フィードフォワード制御 / フィードバック制御 / Universality
研究概要

前年度までにターゲット追従を用いた視覚-運動系の研究によって、人が先行制御メカニズムを身につけて、動的エラーを最適化していることを示すことができた。しかし、先行制御のメカニズムとして必要な予測機能がどのような条件で動作するかを理解することが必要である。今年度は、等速円運動を行うターゲットに生じる予測機能がこれまで用いたモデルでは表現できないことをうけて、新たに、リズム発生と予測の関係をまず明らかにすること。次にリズムと関連つけた予測機能がヒトーヒト間相互追従実験にどの負うな役割を果たすかを明らかにすることであった。得られた結果を以下に記す。
1)先行制御は変化する環境に対応するために重要な移動知のひとつであるが、本研究で実験的に明らかにしたことは、環境の変化速度を認識・計測して、予測機能を働かせるためには自発的なリズム成分の生成が必要であるらしい。環境に色彩を配したり音刺激を付加したりして複雑化しても、自発的リズム成分が一定の強度以上存在しないで、先行性が出ている実験例は見つかっていない。自発的リズム成分が強くなると先行性も強化され、その両者には実験系にかかわらず一対一の関係が存在する。
2)関連して、コミュニケーション成立条件にも一定以上のリズム成分が必要であることを班会議などではすでに発表している。(ただしこの閾値はここで示した110%より小さい値であることが分かっている)。ここにもコミュニケーション成立のためにはリズム成分を通して先行制御と関係していることを示唆している。この見通しは来年度以後に明らかにする予定である。
3)また、この研究では、先行性出現の必要条件としてリズム成分の自律発生を示すことができたが、リズム成分の発生原因については言及していない。このことについても来年度の研究で明らかにする予定である。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Semianalytical transient solution of a delayed differential equation and its application to the tracking motion in the sensory-mot or system2007

    • 著者名/発表者名
      Ishida, F. and Sawada, Y.:
    • 雑誌名

      Physical Review E75

      ページ: 12901-12901

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of proactivity in hand tracking by the discretization of visual information2007

    • 著者名/発表者名
      Takachi, Y., *Ishida, F. and Sawada, Y
    • 雑誌名

      Proc. of 3rd International Symposium on Measurement, Analysis and Modeling of Human Functions

      ページ: 219-225

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 心の線形科学2007

    • 著者名/発表者名
      沢田康次
    • 雑誌名

      学術月報、「脳と心」特集号 Vol.60

      ページ: 21-25

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semianalytical transient solution of a delayed differential equation and its application to the tracking motion in the sensory-motor system2007

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Ishida, Yasuji E, Sawada
    • 雑誌名

      Physical Review E 79

      ページ: 12901-12901

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] こころの線形現象論2007

    • 著者名/発表者名
      沢田康次
    • 雑誌名

      学術月報 60

      ページ: 21-25

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An iterative method to calculate forces exerted by single cells and multicelluar assemblies from the detection of deformations of flexible substrates2006

    • 著者名/発表者名
      C.Barentine, Y.Sawada, J.P.Rieu
    • 雑誌名

      European Biophysics Journal 35

      ページ: 328-339

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 追従運動における予測メカニズムとリズム2008

    • 著者名/発表者名
      浦上大輔, 高地康弘, 石田文彦, 沢田康次
    • 学会等名
      第20回自律分散システムシンポジウム
    • 発表場所
      上諏訪温泉浜の湯
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 視覚運動系におけるFeedback機能とFeedforward機能の相補性2007

    • 著者名/発表者名
      沢田康次
    • 学会等名
      国際高等研究所プロジェクト研究会
    • 発表場所
      国際高等研究所
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 運動時のリズム生成に対する音刺激の影響2007

    • 著者名/発表者名
      大里司, 浦上大輔, 沢田康次
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第24回センシングフォーラム
    • 発表場所
      東北文化学園大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 時間認識と速度認識2007

    • 著者名/発表者名
      沢田康次, 浦上大輔
    • 学会等名
      国際高等研究所プロジェクト研究会
    • 発表場所
      国際高等研究所
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.jst.go.jp/kisoken/presto/complete/kyotyo/sawada/plofile.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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