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生きている神経回路網の「機嫌」によって言葉を選ぶ片言対話エージェントの試み

研究課題

研究課題/領域番号 19K22883
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関関西学院大学

研究代表者

工藤 卓  関西学院大学, 工学部, 教授 (10344110)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードニューロロボット / 培養神経回路網 / 内部状態 / twitter / 感情極性 / 自発性神経電気活動 / 細胞外電位多点計測システム / 感性極性 / Babbling dialogue agent / 神経回路網の内部状態 / 相互作用
研究開始時の研究の概要

本研究は,生体の培養神経回路網とスマートスピーカーを接続し,神経回路網の神経電気活動を感情ユニットとして利用して,対話内容を選択する,半生体の対話エージェントを実現する.本研究で開発するのは,片言で対話するエージェントである.生体要素で構成され,脳と同様にネットワークを構成して,揺らぎを含んだ相互作用を発現する培養神経回路網でモデルを作成すれば,それは人とより類似した意識状態を持つに至るのではないか.このように本研究は心のハードプロブレムに構成論的実証科学で挑むものである.対話エージェントの向こうに「心」が感じられるシステムが実現出来るならば,工学的にも有用である.

研究成果の概要

生体の培養神経回路網とスマートスピーカーを接続し,神経回路網の神経電気活動を感情ユニットとして利用する対話型ニューロロボットを構築した.システムはほぼ想定通りに動作することが確認され,培養神経回路網の前提的な電気活動状況についても解析した.DIV7-9 の培養神経回路網を核とするエージェントとの対話実験を行った結果,エージェントの片言の応答は必ずしも意味が通らなかったが,人間の側が無意識的に補完して意味を理解することから,自然と感じられる会話が成立する場合もあった. 実際に生体ユニットとコミュニケーションをとることで,このエージェントに心的なものを感じやすくなることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した半生体の対話エージェントは,生体要素を含んで構成されている.脳と同様にネットワークを構成して,揺らぎを含んだ相互作用を発現する培養神経回路網でモデルを作成すれば,それは人とより類似した意識状態を持つに至るのではないかと言う仮説のもとに,心のハードプロブレムに構成論的実証科学で挑んだ.本システムは,ユーザーに人の脳とより類似した性質を持つ要素によって構成されたシステムとの対話を体験させることで,人の意識状態について考える機会を提供する.未だ限定的な結果ではあるが,対話エージェントの向こうに「心」が感じられるシステムが実現された可能性があり,工学的にも有用である.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] ニューロロボットは記号設置の夢を見るか?2022

    • 著者名/発表者名
      工藤 卓
    • 学会等名
      東京大学大学院情報理工学系研究科知能機械情報学専攻「先端知能機械情報学セミナー」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The analysis of dynamics and the relationship between spontaneous and evoked activity as cell assemblies in a cultured neuronal network2021

    • 著者名/発表者名
      Kai Hirokawa, Suguru N. Kudoh
    • 学会等名
      43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 入力の自発的分節化による意味概念の生成の試み2021

    • 著者名/発表者名
      百瀬 仁人, 工藤 卓
    • 学会等名
      第37回ファジィシステムシンポジウム(FSS2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 培養神経回路網におけるセル・アセンブリのダイナミクスおよび自発的活動と誘発応答の関係性2021

    • 著者名/発表者名
      廣川 快, 工藤 卓
    • 学会等名
      2021年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生体神経回路網による刺激応答活動パターンの連想的記憶誘導の試み2021

    • 著者名/発表者名
      山畠 大輝,工藤 卓
    • 学会等名
      2021年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 培養神経回路網における誘発応答パターンの再現性を基準としたクラスタリングの試み2021

    • 著者名/発表者名
      淺田 紘基, 工藤 卓
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] An attempt to reproduce associative learning on a cultured neuronal network for development of a self-learning neurorobots.自己学習型ニューロロボットのための、培養神経回路網における連想学習再現の試み2021

    • 著者名/発表者名
      Zhao Enming, Kudoh Suguru, N
    • 学会等名
      生物物理学会第59回年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生きている培養神経回路網による自己学習可能なニューロロボットの開発2020

    • 著者名/発表者名
      趙 恩明, 工藤 卓
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ニューロロボット構築のための培養神経回路網の経時変化2020

    • 著者名/発表者名
      三谷諒, 工藤卓
    • 学会等名
      第36回ファジィシステムシンポジウム(FSS2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Neuronal electrical activity induced by optical trapping of neurotransmitter receptors on neuron2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori Kishimoto, Suguru N. Kudoh, Takahisa Taguchi, Chie Hosokawa
    • 学会等名
      Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neurorobot“ Vitaenoid” - an Interaction System between a Living- Neuronal-Network and Outer Environment,2019

    • 著者名/発表者名
      Ryu Umebayashi and Suguru N. Kudoh
    • 学会等名
      ALIFE 2019, Newcastle Helix (Newcastle, UK)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞外ブドウ糖濃度の変更による培養神経回路網の自律的エネルギー調節2019

    • 著者名/発表者名
      福井花菜、工藤卓
    • 学会等名
      2019年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 培養神経回路網における自発性神経電気活動パターンと刺激誘発応答パターンの類似性2019

    • 著者名/発表者名
      伊達悠樹、工藤卓
    • 学会等名
      2019年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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