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確率的生成モデルと深層学習の双対的関係を活用した自己組織型認知アーキテクチャ創成

研究課題

研究課題/領域番号 18H03308
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61040:ソフトコンピューティング関連
研究機関立命館大学

研究代表者

谷口 忠大  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (80512251)

研究分担者 萩原 良信  立命館大学, 情報理工学部, 講師 (20609416)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード機械学習 / 深層学習 / 確率的生成モデル / 認知アーキテクチャ / 自己組織化
研究成果の概要

確率的生成モデルと深層学習のそれぞれの長所を活用することが出来る自己組織型認知アーキテクチャの分散開発フレームワークとしてNeuro-SERKETを提案した.これは記号創発ロボティクスの文脈の中で研究代表者らが提案したフレームワークSERKETを深層生成モデルをも取り込めるように拡張したものである.これにより分散的に開発された確率的生成モデルを統合し,全体として推論することが可能になった.応用研究としてSLAMとGANの融合や,音声変換のための深層生成モデルと音声認識の確率的生成モデルの融合にかかわる研究を行った.これらの研究を通して自己組織型認知アーキテクチャの基盤を構築できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

実世界で学習し続けるロボットを生み出すためには視覚や触覚,音声といったマルチモーダル情報を得続け,また行動を意思決定し続ける認知アーキテクチャが必要である.本研究では認知システムの内部で情報が自己組織化するように「学習し続ける」認知アーキテクチャのための基礎理論として,確率的生成モデルと深層学習を融合させるフレームワークの開発を行った.これは機械学習と認知ロボティクスを架橋する研究であるとともに,実世界で活動し続ける自律的な人工知能を生み出すための基盤技術となる.

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] A whole brain probabilistic generative model: Toward realizing cognitive architectures for developmental robots2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi T, Yamakawa H, Nagai T, Doya K, Sakagami M, Suzuki M, Nakamura T, Taniguchi A
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 150 ページ: 293-312

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2022.02.026

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Map completion from partial observation using the global structure of multiple environmental maps2022

    • 著者名/発表者名
      Katsumata Yuki、Kanechika Akinori、Taniguchi Akira、El Hafi Lotfi、Hagiwara Yoshinobu、Taniguchi Tadahiro
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 36 号: 5-6 ページ: 279-290

    • DOI

      10.1080/01691864.2022.2029762

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 認知システムの統合によるロボットの言語理解と記号創発2021

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Tadahiro
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 39 号: 5 ページ: 405-410

    • DOI

      10.7210/jrsj.39.405

    • NAID

      130008055386

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neuro-SERKET: Development of Integrative Cognitive System through the Composition of Deep Probabilistic Generative Models2020

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Taniguchi, Tomoaki Nakamura, Masahiro Suzuki, Ryo Kuniyasu, Kaede Hayashi, Akira Taniguchi, Takato Horii, Takayuki Nagai
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 38 号: 1 ページ: 23-48

    • DOI

      10.1007/s00354-019-00084-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Survey on frontiers of language and robotics2019

    • 著者名/発表者名
      Tangiuchi T.、Mochihashi D.、Nagai T.、Uchida S.、Inoue N.、Kobayashi I.、Nakamura T.、Hagiwara Y.、Iwahashi N.、Inamura T.
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 33 号: 15-16 ページ: 700-730

    • DOI

      10.1080/01691864.2019.1632223

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Symbol Emergence in Cognitive Developmental Systems: a Survey2018

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Tadahiro、Ugur Emre、Hoffmann Matej、Jamone Lorenzo、Nagai Takayuki、Rosman Benjamin、Matsuka Toshihiko、Iwahashi Naoto、Oztop Erhan、Piater Justus、Worgotter Florentin
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems

      巻: in press 号: 4 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tcds.2018.2867772

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] StarGAN-VC+ASR: StarGAN-based Non-Parallel Voice Conversion Regularized by Automatic Speech Recognition2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto, S., Taniguchi, A., Taniguchi, T., & Kameoka, H.
    • 学会等名
      INTERSPEECH 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bidirectional Generation of Object Images and Positions using Deep Generative Models for Service Robotics Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, K., Zheng, W., El Hafi, L., Hagiwara, Y., & Taniguchi, T.
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] StarGan-based emotional voice conversion for Japanese phrases2021

    • 著者名/発表者名
      Moritani, A., Ozaki, R., Sakamoto, S., Kameoka, H., & Taniguchi, T.
    • 学会等名
      APSIPA 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] StarGAN-VCを用いた話者非依存音響特徴量抽出と二重分節解析への応用2021

    • 著者名/発表者名
      小村 漱一朗,林 楓,谷口 彰,谷口 忠大,亀岡 弘和
    • 学会等名
      2021年度人工知能学会全国大会(JSAI2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] StarGAN-VC+ASR:音声認識結果を正則化に活用した教師なし音声変換2021

    • 著者名/発表者名
      阪本 翔紀,谷口 彰,谷口 忠大,亀岡 弘和
    • 学会等名
      2021年度人工知能学会全国大会(JSAI2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Symbol Emergence in Robotics: Towards Emergence of Mind through Physical and Semiotic Interaction2021

    • 著者名/発表者名
      谷口忠大
    • 学会等名
      メタ科学技術研究プロジェクト第4回国際ワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 深層生成モデルを用いた地図補完とSLAMの統合2020

    • 著者名/発表者名
      勝又勇貴,兼近晃徳,谷口彰,エルハフィロトフィ,萩原良信,谷口忠大
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会 RSJ2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Symbol Emergence in Robotics: Integrative Probabilistic Generative Models for Developmental Human-Robot Communication in the Real-world Environment2020

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Taniguchi
    • 学会等名
      IEEE Ubiquitous Robots 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 確率的深層生成モデルによる実世界自律知能の創成に向けて ~記号創発ロボティクスが生み出す認知アーキテクチャ~2020

    • 著者名/発表者名
      谷口忠大
    • 学会等名
      2020年度人工知能学会全国大会(JSAI2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 知能を創るー汎用人工知能への挑戦2019

    • 著者名/発表者名
      谷口忠大
    • 学会等名
      AIビジネスインフォマティクス2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 記号創発ロボティクスにおける確率的生成モデルと深層学習の融合2019

    • 著者名/発表者名
      谷口忠大
    • 学会等名
      「深層学習の先にあるもの ー 記号推論との融合を目指して(2)」公開シンポジウム,東京大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 記号創発ロボティクスによる汎用人工知能への挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      谷口忠大
    • 学会等名
      第10回人工知能学会汎用人工知能研究会(SIG-AGI)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロボティクスと確率モデルに基づく汎用人工知能に向けて ~記号創発ロボティクスのアプローチ~2018

    • 著者名/発表者名
      谷口忠大
    • 学会等名
      第36回 日本ロボット学会 学術講演会, OS19: 確率ロボティクスとデータ工学ロボティクス ~認識・行動学習・記号創発~
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Symbol Emergence in Robotics: Towards Architecture for Embodied Developmental General Artificial Intelligence2018

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Taniguchi
    • 学会等名
      AEGAP 2018 Architectures and Evaluation for Generality, Autonomy & Progress in AI, IJCAI-ECAI 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 記号創発ロボティクスが目指す自律適応型AIアーキテクチャ2018

    • 著者名/発表者名
      谷口忠大
    • 学会等名
      2018年度 人工知能学会全国大会(第32回)(JSAI2018), OS-6 自律・創発・汎用AIアーキテクチャ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 僕とアリスの夏物語 人工知能の,その先へ2022

    • 著者名/発表者名
      谷口 忠大
    • 総ページ数
      206
    • 出版者
      岩波書店
    • ISBN
      4000297090
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 立命館大学 創発システム研究室 研究業績

    • URL

      http://www.em.ci.ritsumei.ac.jp/publications/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The Workshop on Deep Probabilistic Generative Models for Cognitive Architecture in Robotics2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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