| 研究課題/領域番号 |
19H02104
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
倉林 大輔 東京工業大学, 工学院, 教授 (00334508)
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| 研究分担者 |
志垣 俊介 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (50825289)
服部 佑哉 呉工業高等専門学校, 電気情報工学分野, 准教授 (30709803)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 生物規範システム / 適応的行動選択 / 匂い源探索 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，昆虫のように神経系が小規模な生き物でも適応的な振る舞いが可能となる行動アルゴリズムについて，ロボットが苦手とする匂い源探索行動に的を絞って解析を行う．これによって，屋内等における危険物質捜索や狭隘領域での被災者探索を可能とするロボットシステム構築に資する成果を得るとともに，自然が持つ知的機能の解明に貢献する．具体的には，行動中の生物に対し感覚入力と行動出力の双方に介入可能な実験系を構築し，情報エントロピを定量的な手掛かりとして，不確定な環境で適応的な行動を選択する生物アルゴリズムを同定する．これに基づいて，小型ロボットをベースに化学物質源探索システムを実装し，その性能を検証する．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，生物が発揮する適応的な振る舞いを工学的に応用可能とすることを目的とした．生物の状況適応的な行動変容，異種情報の統合過程および行動修飾等を解析し，化学物質源探索という機能性を自律ロボットの構築および制御アルゴリズム実装により達成した．仮想現実型実験装置等による計測・逆強化学習等による情報処理解析により，障害物を含む環境において効率的な探索性能を維持できることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，仮想現実を用いた新奇な計測手法等を開発し，生物の複数刺激と行動の連関を多様に計測可能とした．この結果に，ガウス過程回帰や逆強化学習を用いて抽象レベルの行動選択表現を獲得した．単に見た目の行動を模擬するのではない生物規範型行動アルゴリズムを構築した点に学術的意義がある．化学物質源追尾は多くの社会的応用が期待されており，ロボットによる実現に資する成果を得た点に社会的意義がある．
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