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相互追従実験によるヒト-ヒト間協調的適応の最適化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20033016
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, 東北工業大学, 学長 (80028133)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
2009年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2008年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード視覚運動系 / 位置誤差補正運動 / 予測運動 / 先行制御 / リズム生成 / 同時相関 / 因果関係の逆転と主体性 / 予測によるリズム生成と一体感 / コミュニケーション / 協調的制御 / 同時速度相関
研究概要

これまでの特定領域研究「移動知」公募研究においては、我々の基礎的段階の研究において発見したヒトの先行制御(proactive control)が動的適応性を最適化していることを実験的及び数理的に証明した。種々の条件において追従実験を行いその普遍性とその限界を示すことが出来れば,本研究領域の「移動知」の目指す基本原理の一つと考えられ、応用範囲の大きい概念となる。
本研究では、ヒト同士の関係に対する動的適応性を明らかにすることを目的とした。相手の位置情報に対する相互追従実験をおこない、複数のヒトの協調運動の特性を測定する。コミュニケーションの原型として他者との適応性は社会性動物の生存にとって極めて重要である。
(主要な成果)
1) コミュニケーションの成立条件の基礎研究としての先行制御メカニズムに必要な誤差訂正運動(フィードバック)と予測運動(フィードフォワード)を分離可能な実験パラダイムを用いて速度パワースペクトルを測定し、両者の特徴を明らかにした。
2) 追従運動の誤差訂正スペクトルは約1Hzを中心とし、0.3Hz-1.5Hz帯に分布するブロードなガウス分布に近いこと。
3) 軌道に存在する構造の通過時間が~1秒よりも長い時はフィードバックが有効に働く。逆にそれより短い場合は全スペクトルを使えなくなるのでフィードバックの働きが悪くなること。
4) フィードフォワード機構は軌道上に構造が存在するとき、その周期性をリズムとして脳内時間を創生し、予測機能に用いていると考えられる。この機能が十分強い場合に先行性が生まれこと。
5) 複数個体の協調運動は、リズムを共有し、且つ、相手に対しての現時点での誤差を注目するよりリズムを使って相手の動きを予測することが最適化にとって不可欠であること。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ヒトの視覚運動機構における位置誤差訂正運動と予測運動の混在と分離2010

    • 著者名/発表者名
      林叔克、田村友里恵、佐瀬一弥、菅原研、沢田康次
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集(出版確定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳の現象論と物理学2009

    • 著者名/発表者名
      沢田康次
    • 雑誌名

      日本神経回路学会誌 16-3

      ページ: 126-127

    • NAID

      10025584330

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 予測と行為-主体的行為はいかにして可能か-2009

    • 著者名/発表者名
      沢田康次, 石田文彦
    • 雑誌名

      計測と制御48(2009) 48(招待論文)

      ページ: 60-65

    • NAID

      10024756383

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 高齢運転者のカーブ走行時運転挙動特性について-ドライビングシミュレーターによる走行実験分析-2008

    • 著者名/発表者名
      高地康弘, 村岡一信, 沢田康次, 太田博雄
    • 雑誌名

      人間工学 44

      ページ: 165-170

    • NAID

      10026941408

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Why the hand motion proceeds the target in tracking experiment?2009

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, Y., Tamura Y., Sugawara K., Sawada Y.
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Mobiligence
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 目標追跡運動におけるフィードフォワード・フィードバック機構の相補性と先行性の関係2009

    • 著者名/発表者名
      石田文彦、林叔克、高地康宏、沢田康次
    • 学会等名
      第24回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒトの視覚運動系におけるフィードバック(FB)機構とフィードフォワード(FF)機構の混在と分離2009

    • 著者名/発表者名
      沢田康次(招待講演)
    • 学会等名
      情報科学技術フォーラム(FIT)2009イベント企画
    • 発表場所
      東北工業大学
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 手動追従運動制御における誤差フィードバックの断続化と先行性との関係2009

    • 著者名/発表者名
      石田文彦, 林叔克, 高地康宏, 沢田康次
    • 学会等名
      第21回自律分散システム・シンポジウム資料
    • 発表場所
      鳥取
    • 年月日
      2009-01-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 追従運動におけるリズム生成の必要性2008

    • 著者名/発表者名
      沢田康次, 林叔克
    • 学会等名
      科研費特定研究「移動知」班会議
    • 発表場所
      国立情報学研究所
    • 年月日
      2008-11-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 先行制御とリズムの自己生成の必要性2008

    • 著者名/発表者名
      林叔克, 沢田康次
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] モデル先行制御におけるFB項とFFの必要条件2008

    • 著者名/発表者名
      沢田康次, 石田文彦
    • 学会等名
      科研費特定研究「移動知」班会議
    • 発表場所
      北海道大学電子科学研究所
    • 年月日
      2008-07-23
    • 関連する報告書
      2008 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
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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