行動－知覚系における確率共鳴の解明と応用

• 研究課題/領域番号: 24700193
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 池本 周平 大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (00588353)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 確率共鳴 / 生物規範アルゴリズム / 筋骨格ロボット

研究概要

大腸菌は，誘引物質や忌避物質の正確な濃度計測や現在位置の計測が不可能であるにも関わらず，その行動にはそれらの物質の空間的な濃度勾配が反映される．我々の研究グループでは「なぜ知覚情報からは計算不可能な濃度勾配の情報を行動に反映させられるのか？」を説明する原理・メカニズムとして確率共鳴と呼ばれる現象に注目してきた．本研究では，応募者がこの現象のモデルとして提案している「最小行動規範」に注目し，その原理・メカニズムを解析的に解明した他，ロボットの制御・学習に応用してその有用性を示した．

研究成果

• [雑誌論文] Spurious Correlation as an Approximation of the Mutual Information between Redundant Outputs and an Unknown Input (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Ikemoto, Fabio DallaLibera, Koh Hosoda and Hiroshi Ishiguro
  • 雑誌名: Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 巻: October, 2014. Vol. 19(10) ページ: 3611-3616
• [雑誌論文] Spurious Correlation as an Approximation of the Mutual Information between Redundant Outputs and an Unknown Input (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Nemoto, Fabio DallaLibera, Koh Hosoda, Hiroshi Ishiguro
  • 雑誌名: Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulations 巻: (印刷中) 号: 10 ページ: 3611-3616
  • DOI: 10.1016/j.cnsns.2014.03.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minimalistic Behavioral Rule derived from Bacterial Chemotaxis in a Stochastic Resonance Setup (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Ikemoto, Fabio DallaLibera, Koh Hosoda and Hiroshi Ishiguro
  • 雑誌名: Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics 巻: February, 2012. Vol. 85(2) ページ: 021905-021905
• [雑誌論文] Control of real-world complex robots using a biologically inspired algorithm (2012)
  • 著者名/発表者名: Fabio DallaLibera, Shuhei Ikemoto, Hiroshi Ishiguro and Koh Hosoda
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics 巻: October, 2012. Vol. 17(1) ページ: 42-46
• [雑誌論文] Control of real-world complex robots using a biologically inspired algorithm (2012)
  • 著者名/発表者名: Fabio DallaLibera, Shuhei Ikemoto, Hiroshi Ishiguro, Koh Hosoda
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics 巻: 17 号: 1 ページ: 42-46
  • DOI: 10.1007/s10015-012-0034-4
  • 査読あり
• [学会発表] Minimalistic decentralized control using stochastic resonance inspired from a skeletal muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Ikemoto, Yosuke Inoue, Masahiro Shimizu and Koh Hosoda
  • 学会等名: In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
• [学会発表] Minimalistic decentralized modelling for a skeletal muscle based on stochastic resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Ikemoto, Yosuke Inoue, Masahiro Shimizu and Koh Hosoda
  • 学会等名: In 6th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines
• [学会発表] Minimalistic Decentralized Control using Stochastic Resonance inspired from a Skeletal Muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Ikemoto, Yosuke Inoue, Masahiro Shimizu, Koh Hosoda
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Minimalistic decentralized modelling for a skeletal muscle based on stochastic resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Ikemoto, Yosuke Inoue, Masahiro Shimizu, Koh Hosoda
  • 学会等名: 6th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines
  • 発表場所: ダルムシュタット，ドイツ
• [学会発表] Redundant sensor system for stochastic resonance tuning without input signal knowledge (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagisa Koyama, Shuhei Ikemoto and Koh Hosoda
  • 学会等名: In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
• [学会発表] Redundant sensor system for stochastic resonance tuning without input signal knowledge (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagisa Koyama, Shuhei Ikemoto, Koh Hosoda
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: ファロ，ポルトガル
• [学会発表] 確率共鳴に基づく生物型アクチュエータの確率モデル (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上陽介，池本周平，細田耕
  • 学会等名: 第13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
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 確率共鳴の自動調整を可能とする冗長センサシステム (2012)
  • 著者名/発表者名: 小山渚，池本周平，細田 耕
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: 浜松
• [備考] 研究代表者ホームページ
  • URL: http://www-arl.sys.es.osaka-u.ac.jp/ikemoto/
• [備考] 大阪大学大学院情報科学研究科マルチメディア工学専攻ヒューマンインタフェース工学講座
  • URL: http://www-hi.ise.eng.osaka-u.ac.jp