カオティックダイナミクス整合によるロボット制御のための強化学習システム

• 研究課題/領域番号: 19680012
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 坪根 正 長岡技術科学大学, 工学部・電気系, 准教授 (50334694)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円); 2009年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2008年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2007年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: カオティックダイナミクス整合 / ロボット制御 / 強化学習

研究概要

本研究課題は,カオス理論に基づき「制御系のダイナミクスを制約条件やタスクに応じて高速・柔軟に適応させる手法」であるカオティックダイナミクス整合を提案して,自律的に行動を獲得する強化学習システムを実現するものである.これに対して以下の成果を得た.同定学習制御パラメータに関する引き込み領域を理論的に解析し設計手法の有用性を示した.ロボット実機での制御・学習特性を明らかにした.ヒト脳情報を学習に利用するための検証を行いその可能性明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] 極めて簡素な区分定数強制発振器にみられる同期現象 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坪根正, 稲葉真彦, 坪内孝司, 吉永哲哉
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌A J99-A ページ: 375-383
  • NAID: 110008004247
  • 査読あり
• [雑誌論文] 極めて簡素な区分定数強制発振器にみられる同期現象 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坪根正, 稲葉真彦, 坪内孝司, 吉永哲哉
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌A J99-A, 5 ページ: 375-383
  • NAID: 110008004247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilizing Unknown Periodic Orbits of a Chaotic Spiking Oscillator, IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone, Yasuhiro Wada
  • 雑誌名: Communications and Computer Sciences E92-A ページ: 1308-1315
  • 査読あり
• [雑誌論文] 近赤外分光法を用いた脳活動計測による動作肢の判別 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新出航, 坪根正, 和田安弘
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D J92-D, 9 ページ: 1632-1642
  • NAID: 110007361137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilizing Unknown Periodic Orbits of a Chaotic Spiking Oscillator (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone and Yasuhiro Wada
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E92-A ページ: 1308-1315
  • NAID: 10026857596
  • 査読あり
• [雑誌論文] 仮想空間を利用した実空間のロボットのタスク学習 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坪根正, 栗本健一, 杉山晃一, 和田安弘
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C Vol.128,No.7 ページ: 1222-1230
  • NAID: 10021133321
  • 査読あり
• [雑誌論文] 仮想空間を利用した実空間のロボットのタスク学習 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坪根正, 栗本健一, 杉山晃一, 和田安弘
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C Vol.128 No.7 ページ: 1222-1230
  • NAID: 10021133321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaos and Periodic Oscillation of a Multirate Sampled-Data Dynamical System, IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone, Noriyoshi Kambayashi
  • 雑誌名: Communications and Computer Sciences E90-A ページ: 1924-1931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robot task learning based on reinforcement learning in virtual space (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone, Koichi Sugiyama, Yasuhiro Wada
  • 雑誌名: Neural Information Processing - Letters and Reviews Vol.11No.7 ページ: 165-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaos and Periodic Oscillation of a Multirate Sampled-Data Dynamical System (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone and Noriyoshi Kambayashi
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E90-A ページ: 1924-1931
  • NAID: 110007538106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robot task learning based on reinforcement learning in virtual space (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone, Koichi Sugiyama and Yasuhiro Wada
  • 雑誌名: Neural Information Processing-Letters and Reviews Vol.11No.7 ページ: 165-174
  • 査読あり
• [学会発表] A Relation of NIRS signal and motor capability (2009)
  • 著者名/発表者名: Masamichi Morihiro, Tadashi Tsubone, YasuhiroWada
  • 学会等名: the 31th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: ミネアポリス,アメリカ
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] A discrete-time control approach for stabilizing unknown steady state of chaotic spiking oscillators (2008)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone and Yasuhiro Wada
  • 学会等名: 2008 IEEE Workshop on Nonlinear Circuit Networks
  • 発表場所: 徳島, 日本
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] A discrete-time control approach for stabilizing unknown steady state of chaotic systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone, Kenichi Kurimoto, Yasuhiro Wada
  • 学会等名: The 2008 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: ブダベスト, ハンガリー
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] Possibility of reinforcement learning based on event-related potential (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuya Yamagishi, Tadashi Tsubone, and Yasuhiro Wada
  • 学会等名: The 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: バンクーバー, カナダ
  • 年月日: 2008-08-22
• [学会発表] 動的カオス制御法に基づいた倒立振子の安定化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗本健一, 坪根正, 和田安弘
  • 学会等名: 第35回知能システムシンポジウム論文集
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Applicability to reinforcement signal of event-related potential (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuya Yamagishi
  • 学会等名: The 22nd SICE Symposium on Biological and Physiological Engineering
  • 発表場所: 中国
• [学会発表] Task Learning Based on Reinforcement Learning in Virtual Environment (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone, Kenichi Kurimoto, Koichi Sugiyama, Yasuhiro Wada
  • 学会等名: The 15th International Conference on Neural Information Processing
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2007-11-14
• [学会発表] A dynamic controller with instantaneous state setting method for chaotic systems (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone, Yasuhiro Wada
  • 学会等名: The 15th IEEE International Workshop on Nonlinear Dynamics of Electronic Systems
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2007-06-24
• [学会発表] 仮想環境内学習システムを用いた実空間のロボットのタスク学習 (2007)
  • 著者名/発表者名: 栗本健一, 杉山晃一, 坪根正, 和田安弘
  • 学会等名: 第20回回路とシステム(軽井沢)ワークショップ予稿集
  • 発表場所: 長野
• [学会発表] Task Learning Based on Reinforcement Learningin Virtual Environment (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone
  • 学会等名: The 15th International Conference on Neural Information Processing
  • 発表場所: 日本
• [学会発表] A dynamic controller with instantaneous state setting method for chaotic systems (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubone
  • 学会等名: The 15th IEEE International Workshop on Nonlinear Dynamics of Electronic Systems
  • 発表場所: 日本