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潜在的な階層性をもつ非言語行為の意図推定過程の解明

公募研究

研究領域共創的コミュニケーションのための言語進化学
研究課題/領域番号 20H04994
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

日高 昇平  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (50582912)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード身体運動 / 意図推定 / 階層性 / アニマシー知覚 / 不良設定性 / 行為 / 運動制御 / 最適化
研究開始時の研究の概要

他者行動の観察からその“意図”を推定するためには、どのような情報処理過程が必要だろうか。本研究では、非言語的行為に潜在する意図推定の計算論的メカニズムの解明を目的とし、運動における「意図性」と「階層性」の関係を捉える計算モデルの構築を行う。
具体的には、運動分節化の方法論の構築のために、時系列の非線形解析による方法論を模索する。運動単位には、それにかかわる関節自由度がかかわると考えられるため、その運動の自由度の定量化によって、運動単位の分節化を行う。

研究実績の概要

他者行動の観察からその“意図”を推定するためには、どのような機序が必要だろうか。本研究では、非言語的行為に潜在する意図推定の計算論的メカニズムの解明を目的とし、運動における「意図性」と「階層性」の関係を捉える計算モデルの構築を行った。
本研究では、動きに潜在する「意図性」の特性・要因を定量化するために、1つまたは2つの点列の動きを提示されたときに人が知覚する意図性や生物性、随伴性についての認知心理学的実験を行った。この実験では、点列の間の相関係数やグレンジャー因果量などの統計量を統制し、これらの動きの統計的性質と人の知覚する随伴性・意図性・生物性との関係を分析した。この分析結果から、随伴性、意図性や生物性はそれぞれ異なる動きの統計的性質と関連することが示唆された。
次に、動きに潜在する「階層性」の特徴を捉えるために、運動する身体の制約と、その運動によって達成しようとする課題の構造との関係を数値実験によって調べた。具体的には投球課題の難易度を目標までの距離によって操作し、その目標に到達可能な状態空間上の運動の性質を、数理モデルおよび深層強化学習モデルを用いて分析した。その結果、同一の身体的な制約の下では、課題難度が上がるほど状態空間上の軌跡に集合が減少し、その集合が曲線から1点へと質的に変化する分岐点で、身体運動の不良設定性が解消されることが明らかになった。この結果は、複数の身体部位を同時に協調的に制御する際に生じる運動の不良設定問題を解消し、身体運動における階層構造を特定するための手がかりになると考えられる。
以上の2つの研究から運動の意図性の推定を可能とする計算機序、および運動における不良設定性を解消するための方策の一端が明らかになったと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Animacy perception of a pair of movements under quantitative control of its temporal contingency: a preliminary study2022

    • 著者名/発表者名
      Torii Takuma、Oguma Kenichi、Hidaka Shohei
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 22 号: 3 ページ: 729-729

    • DOI

      10.1007/s10015-022-00729-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 認知科学の将来: 喩える脳を対象とする第三種の科学として2021

    • 著者名/発表者名
      日髙 昇平
    • 雑誌名

      認知科学

      巻: 28 号: 3 ページ: 424-433

    • DOI

      10.11225/cs.2021.025

    • NAID

      130008088210

    • ISSN
      1341-7924, 1881-5995
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ネッカーキューブはなぜあの立体にみえるのか2021

    • 著者名/発表者名
      日髙 昇平、高橋 康介
    • 雑誌名

      認知科学

      巻: 28 号: 1 ページ: 25-38

    • DOI

      10.11225/cs.2020.073

    • NAID

      130007998484

    • ISSN
      1341-7924, 1881-5995
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toward Computational Theory of Imitation: An Account for the Mechanism of Imitation Based on Dynamical Invariants2021

    • 著者名/発表者名
      TORII Takuma、HIDAKA Shohei
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics

      巻: 33 号: 2 ページ: 617-629

    • DOI

      10.3156/jsoft.33.2_617

    • NAID

      130008038584

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Completion of the Infeasible Actions of Others: Goal Inference by Dynamical Invariant2021

    • 著者名/発表者名
      Torii Takuma、Hidaka Shohei
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 33 ページ: 2996-3026

    • DOI

      10.1162/neco_a_01437

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Designing Bivariate Auto-Regressive Timeseries with Controlled Granger Causality2021

    • 著者名/発表者名
      Hidaka Shohei、Torii Takuma
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 23 号: 6 ページ: 742-742

    • DOI

      10.3390/e23060742

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 模倣の計算理論に向けて:力学的不変量による模倣機序の説明.2021

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬 & 日高昇平
    • 雑誌名

      知能と情報

      巻: 33 ページ: 501-513

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 視線計測情報に基づいた要件定義書レビュー品質の予測2020

    • 著者名/発表者名
      斉藤 功樹、日髙 昇平
    • 雑誌名

      認知科学

      巻: 27 ページ: 280-294

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 発達心理学のビッグデータ化:乳幼児を覗く窓をこじ開ける--山本論文へのコメント--.2020

    • 著者名/発表者名
      日髙 昇平
    • 雑誌名

      心理学評論

      巻: 63 ページ: 118-120

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Animacy perception of a pair of movements under quantitative control of its temporal contingency: a preliminary study.2021

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Oguma, Takuma Torii, Shohei Hidaka
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB2021).
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 身体運動の階層型構造の推定に向けて.2021

    • 著者名/発表者名
      田澤龍之介, 鳥居 拓馬 & 日髙昇平.
    • 学会等名
      日本認知科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 運動知覚における「うごき」のオブジェクト性: ランダムドット運動錯視を用いた数値的予測と実験的検証.2021

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬 & 日髙昇平.
    • 学会等名
      日本認知科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 符号化効率性によるネッカーキューブの立体知覚の計算論的説明.2021

    • 著者名/発表者名
      日髙昇平 & 高橋康介.
    • 学会等名
      日本認知科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gaze behavior in a review-a-definition task.2020

    • 著者名/発表者名
      Saito, K., & Hidaka, S.
    • 学会等名
      The 42nd Annual Meeting of the Cognitive Science Society (CogSci2020).
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 失敗した行為の目的推定:倒立振子運動の分析.2020

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬 & 日髙昇平
    • 学会等名
      日本認知科学会第37回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 二重構造を持つ問題としての洞察問題の実験的検討2020

    • 著者名/発表者名
      岡崎優実, 日髙昇平 & 鳥居拓馬
    • 学会等名
      日本認知科学会第37回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Cognitive Computation Lab

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/ks/labs/shhidaka/cogcomp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Research map

    • URL

      https://researchmap.jp/shhidaka

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] 認知計算論 Cognitive Computation

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/~shhidaka/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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