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扁桃体モデルを核とする脳情報処理模倣型自律行動モデル開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25330287
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関山口大学

研究代表者

大林 正直  山口大学, 創成科学研究科, 教授 (60213849)

研究分担者 小林 邦和  愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (40263793)
呉本 尭  山口大学, 創成科学研究科, 助教 (40294657)
間普 真吾  山口大学, 創成科学研究科, 助教 (70434321)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードAutonomous robot, / Behavior decision model, / Amygdala model, / Emotion model, / Odor identification, / KIII model, / Reinforcement learning, / memory and recall / 情動モデル / 強化学習 / 視覚刺激 / 扁桃体 / 匂い識別 / HSV色空間 / ケプストラ解析 / ファジィ / 意志決定モデル / 脳波パターン認識 / 拡張型強化学習 / 脳情処理模倣型モデル / 行動モデル / 匂い認識システム / 色彩特徴 / ケプストラム分析 / KIIIモデル / 行動決定
研究成果の概要

外部からの刺激情報に基づき,怒り,悲しみ,喜び等の情動反応を作り出す,ヒトの扁桃体に似た機能を備えることで,ヒトの感情に基づく行動に似た行動を可能とするロボットの自律行動モデルの開発に関する研究を実施し,次の成果を得た.(1)高精度な匂い識別モデルを開発した.(2)複数のカオスニューラルネットワークを利用した,これまでにない時系列画像データの記憶・想起方式を実現した.(3)扁桃体を利用した複雑なシステム構成と扁桃体を利用しないシンプルなシステム構成の2ケースについて,ヒトの感情による行動に似たロボットの行動を可能とする情動制御及び環境識別モデルを利用したロボットの自律行動モデルを実現した.

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 13件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A Class Identification Method Using Freeman’s Olfactory KIII Model2016

    • 著者名/発表者名
      Masanao Obayashi, Ryohei Suda, Takashi Kuremoto, and Shingo Mabu
    • 雑誌名

      Journal of Image and Graphics

      巻: 4 ページ: 130-135

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Hand Shape Instruction Recognition and Learning System using Growing SOM with Asymmetric Neighborhood Function2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kuremoto, Takuhiro Otani, Masanao Obayashi, Kunikazu Kobayashi, Shingo Mabu
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 188 ページ: 31-41

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A random-forests-based classifier using class association rules and its application to an intrusion detection system2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Shun Gotoh, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 21 号: 3 ページ: 371-377

    • DOI

      10.1007/s10015-016-0281-x

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Evolutionary Algorithm for Making Decision Graphs for Classification Problems2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networking and Artificial Life

      巻: 3-1 ページ: 45-49

    • NAID

      120006665794

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combination of Gentic Network Programming and Knapsack Problem to Support Record Clustering on Dsitributed Database2016

    • 著者名/発表者名
      Wirarama Wedashwara, Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremnoto
    • 雑誌名

      Expert System with Applications

      巻: Vol. 46 ページ: 15-23

    • DOI

      10.1016/j.eswa.2015.10.006

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 深層学習と線形モデルを併用した時系列予測手法2016

    • 著者名/発表者名
      平田貴臣,呉本尭,小林邦和,間普真吾,大林正直
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 136 号: 3 ページ: 348-356

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.348

    • NAID

      130005132289

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MCNNとSOMを用いた動画像の記銘と動的想起2015

    • 著者名/発表者名
      渡邊駿,呉本尭,小林邦和,間普真吾,大林正直
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 135 号: 4 ページ: 414-422

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.135.414

    • NAID

      130005062222

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Elman Type Recurrent Neural Network with Parametric bias and its Application to Multi-Action learning of robot2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kuremoto, Keita Morisaki, Kunikazu Kobayashi, Shingo Mabu, Masanao Obayashi
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters part B: Application -- An International journal of Research and Surveys

      巻: Vol. 6, No.9 ページ: 2361-2369

    • NAID

      40020667077

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ensemble Learning of Rule-Based Evolutionary Algorithm using Multi-Layer Perceptron for Supporting Decisions in Stock Trading Problems2015

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mbu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Applied Soft Computing

      巻: 36 ページ: 351-367

    • DOI

      10.1016/j.asoc.2015.07.020

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reinforcement Learning with Symbiotic Relationship for Multi-Agent Environments2015

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networks, and Artificial Life

      巻: Vol 2, No.1 号: 1 ページ: 40-45

    • DOI

      10.2991/jrnal.2015.2.1.10

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On-line rule Updating System using Evolutionary Computation for Managing Distributed Database2015

    • 著者名/発表者名
      Wirarama Wedashwara, Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremnoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networks, and Artificial Life

      巻: Vol. 2, no. 2 号: 2 ページ: 73-78

    • DOI

      10.2991/jrnal.2015.2.2.2

    • NAID

      120006665792

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A hand shape instruction recognition and learning system using growing SOM with asymmetric neighborhood function2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kuremoto, Keita Morisaki, Masanao Obayashi, Kunikazu Kobayashi, Shingo Mabu
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: Vol. 188 ページ: 31-41

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2014.10.108

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 自 己融合小脳パーセプ トロン改良モデル利用型制御システムとその合意問題への応用2014

    • 著者名/発表者名
      内山祥吾, 大林正直,呉本尭,小林邦 和
    • 雑誌名

      電気学会電子・情報・システム部門誌

      巻: 134 ページ: 990-998

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Recollection Characteristics of Generalized MCNN Using Different Control Methods (PDF)2014

    • 著者名/発表者名
      Shun Watanabe, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Kunikazu Kobayashi:
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networks, and Artificial Life,

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Decision Making System of Robots introducing a Re-construction of Emotions Based on Their Own Experiences2014

    • 著者名/発表者名
      Shogo Watada, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu, Kunikazu Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networks, and Artificial Life

      巻: 1 ページ: 27-32

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マルコフ情動モデルを備えたロボットの行動決定法2014

    • 著者名/発表者名
      綿田将悟, 大林正直,呉本尭,小林邦 , 間普真吾
    • 雑誌名

      電気学会 論 文誌 C

      巻: 134 ページ: 85-93

    • NAID

      130003382817

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decision Making System of Robots Introducting a Reconstruction of Emotions Based on Their Own Experiences2014

    • 著者名/発表者名
      Watada S., Obayashi, M., Kuremoto T., Mabu S., Kobayashi, K.
    • 雑誌名

      International Journal of Artificial, Complexity and Robotics

      巻: 1 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Decision Making Mechanism of Rule-based Genetic Network Programming for Creating Stock Trading Signals2014

    • 著者名/発表者名
      Mabu, S., Hirasawa, K., Obayashi, M. and Kuremoto, T.
    • 雑誌名

      Expert Systems with Applications

      巻: 40 ページ: 6311-6320

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Improved Reinforcement Learning System Using Affective Factors2013

    • 著者名/発表者名
      Kuremoto, T., Tsurusaki, T., Kobayashi, K., Mabu, S., and Obayashi, M.
    • 雑誌名

      Robotics

      巻: 2 ページ: 149-164

    • NAID

      120005367887

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Leader-Follower Adaptive Formation Control without Observation of Agent’s Velocity Using Wavelet Neural Network2017

    • 著者名/発表者名
      Masanao Obayashi, Takeshi Aridome, Takashi Kuremoto, and Shingo Mabu
    • 学会等名
      9th International Conference on Machine Learning and Computing (ICMLC2017)
    • 発表場所
      Singapore (Singapore)
    • 年月日
      2017-02-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Rule - Based Classification System Enhanced by Multi - Objective Genetic Algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      Kenzoh Azakami, Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017)
    • 発表場所
      シーガイアコンベンションセンター (宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method of Feature Extraction for EEG Signals Recognition using by ROC curve2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kuremoto, Yuki Baba, Masanao Obayashi, Shingo Mabu, Kunikazu Kobayashi
    • 学会等名
      The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017)
    • 発表場所
      シーガイアコンベンションセンター (宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Forecasting Real Time Series Data using Deep Belief Net and Reinforcement Learning2017

    • 著者名/発表者名
      Takaomi Hirata, Takashi Kuremoto, Masanao Obayashi, Shingo Mabu
    • 学会等名
      The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017)
    • 発表場所
      シーガイアコンベンションセンター (宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Leader-Follower Formation Control Using Cerebellar Perceptron Improved Model with Auto-Structuring2016

    • 著者名/発表者名
      Masanao Obayashi, Takeshi Aridome, Takashi Kuremoto, and Shingo Mabu
    • 学会等名
      19thIEEE International Conference on Computational Science and Engineering (ICCSE2016)
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Optimization of Spatio-Spectral Filter Bank Design for EEG Classification2016

    • 著者名/発表者名
      Masanao Obayashi, Takuya Geshi, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2016)
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Reinforcement learning Using an Adaptive Control of Meta-parameters based on a Marcov Emotional Model2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo Watada, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu
    • 学会等名
      21th International Symposium on Artificial Life and Robotics (ISAROB2016)
    • 発表場所
      ビーコンプラザ(大分県別府市)
    • 年月日
      2016-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Extended Q Learning System with Emotion State to Make Up an Agent with Individuakity2015

    • 著者名/発表者名
      Masanao Obayashi, Shunsuke Uto, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu, Kunikazu Kobayashi
    • 学会等名
      7th International Joint Conference on Computational Intelligence (NCTA2015 in IJCCI 2015)
    • 発表場所
      リスボンマリオットホテル(ポルトガル、リスボン市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Autonomous Mobile Robot with Functions of Action Learning, Memorizing, Recall and Identifying the Environment Using Gaussian Mixture Model2015

    • 著者名/発表者名
      Masanao Obayashi, Taiki Yamane, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu, Kunikazu Kobayashi
    • 学会等名
      22th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2015)
    • 発表場所
      ポーラットイスタンブールホテル(トルコ、イスタンブール市)
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Learder-Follower Formation Control with an Adaptive Linear and Terminal Sliding Mode Combined Controller Using Auto-Structuring Fuzzy Neural Network2015

    • 著者名/発表者名
      Obayashi M., Ishikawa K., Kuremoto T., Mabu S.
    • 学会等名
      Proceedings of The Seventh International Conference on Advanced Cognitive Technologies and Applications (Cognitive 2015)
    • 発表場所
      フランス、ニース
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An Odor Recognition System in Real Environments Using KIII Olfactory Function Model2014

    • 著者名/発表者名
      Hikino W., Obayashi M., Kuremoto T., Mabu S.
    • 学会等名
      Proceedings of The 2nd International Conference on Innovative Application Research and Education (ICIARE 2014),
    • 発表場所
      韓国:忠北大学
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Tracking Control Method for A Two-Wheeled Robot Using Wavelet Neural Network-based Sliding Mode Control2014

    • 著者名/発表者名
      Aridome T., Obayashi M., Kuremoto T., Mabu S.
    • 学会等名
      Proceedings of The 2nd International Conference on Innovative Application Research and Education (ICIARE 2014)
    • 発表場所
      韓国:忠北大学
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 色 彩からの印象を考慮した強化学習システム2014

    • 著者名/発表者名
      宇都俊佑,大林正直,呉本 尭,間普真吾
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集
    • 発表場所
      福山大学
    • 年月日
      2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 経験 に基づく 情動の再構成を導入したロボットの行動選択システム2013

    • 著者名/発表者名
      綿田将悟,大林正直,呉本 尭,小林邦和,間普真吾
    • 学会等名
      第4回コンピューテーショナル・インテリジェンス研究会講演会論文集
    • 発表場所
      九州大学伊都ゲストハウス(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 色 彩特徴による情動を考慮した強化学習システム2013

    • 著者名/発表者名
      宇都俊佑,大林正直,呉本 尭,間普真吾,小林邦和
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集
    • 発表場所
      山口大学工学部(山口県宇部市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 情 動を用いたロボットの経路決定法の提案2013

    • 著者名/発表者名
      岸 達也,大林正直,呉本 尭,間普真吾,小林邦和
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集
    • 発表場所
      山口大学工学部(山口県宇部市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] An Innovative Metal Task Classification Method with a Hierarchical Structure Based on EEG Data2013

    • 著者名/発表者名
      Obayashi, M., Shinkawa, M., Kuremoto, T., Kobayashi, K., Mabu, S.
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference on Innovative Application Research and Education
    • 発表場所
      大連理工大学(大連市,中国)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 情 動形成に基づく行動選択システムとその実機 ロボットへの応用2013

    • 著者名/発表者名
      綿田将悟,大林正直,呉本 尭,小林邦和,間普真吾
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集
    • 発表場所
      山口大学工学部(山口県宇部市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] An Emotional Robot in "Studies in Computational Intelligence"2016

    • 著者名/発表者名
      Masanao Obayashi, Shunsuke Uto, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu, Kunikazu Kobayashi
    • 総ページ数
      479
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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