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分散表現と自律ダイナミクスに基づく人間の情報処理の計算モデル

公募研究

研究領域情報爆発時代に向けた新しいIT基盤技術の研究
研究課題/領域番号 21013007
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関筑波大学

研究代表者

森田 昌彦  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (00222349)

研究分担者 田中 文英  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (50512787)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2010年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2009年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード選択的不感化ニューラルネット / 機械学習 / 関数近似 / パターン認識 / 人間ロボットインタラクション / パターン識別 / 強化学習 / 選択的不感化ニュートラルネット / 対属性モデル
研究概要

人間の高度かつ柔軟な知能に大きく頼る現在のIT社会は,情報爆発時代において深刻なデジタル・デバイドをもたらす恐れがある.これを避けるためには,人間のような柔軟な知能や人間の情報処理のモデルをもち,明示的に指示しなくても人間の情報処理を自然にサポートしてくれるようなシステムが求められる.本研究の目的は,言語に頼らず人間の意図を汲むことができる支援システムの実現に向けて,分散表現と自律ダイナミクスの利点を生かした人間の情報処理の計算モデルを構築することである.本年度の主な研究成果は以下の通りである.
1.選択的不感化ニューラルネット(SDNN)の関数近似能力の解析:やや複雑で部分的に不連続な2変数関数を用いた一連の数値実験を行った結果,SDNNは近似精度や汎化能力,学習速度や計算量などほとんどすべての点で,既存の関数近似器を凌駕することが示された.また,解析の結果,SDNNの高い関数近似能力には,分散表現と選択的不感化の両方が貢献していることなどがわかった.
2.表面筋電位信号からの動作意図推定:これまでの研究成果を基に,実際に不特定の使用者がすぐに使うことができるリアルタイム推定システムを構築した.また,デモ用に「じゃんけん対戦システム」を作成して成果報告会等で発表した.このシステムは,従来手法に比べて使用者の負担がはるかに少なく,調整などに要する時間も非常に短いため,さまざまな人支援技術へ応用が可能である.
3.人間-ロボット間インタラクションの実証実験環境の構築:した.また,ケア・レシーバー型ロボットとよぶ,子どもたちに世話をさせるタイプのロボットを開発し,こども英会話教室の協力を得て,実際の教育現場における子どもたちの各種行動を観察分析した.その結果,同ロボットは子どもたちの興味を喚起し,対話や行動を誘発することなどがわかった.

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (8件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 幼児教育現場におけるソーシャルロボット研究とその応用2011

    • 著者名/発表者名
      田中文英
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 29 ページ: 19-22

    • NAID

      10027648464

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 子どものためのロボティクス:教育・療育支援における新しい方向性の提案2010

    • 著者名/発表者名
      田中文英
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 28 ページ: 87-94

    • NAID

      10026386790

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Telerobotics connecting classrooms between Japan and US : a project overview2010

    • 著者名/発表者名
      Fumihide Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 19th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

      ページ: 197-198

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Care-receiving robot as a tool of teachers in child education2010

    • 著者名/発表者名
      Fumihide Tanaka
    • 雑誌名

      Interaction Studies

      巻: 11 ページ: 263-268

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ロボット技術を活かした保育環境2010

    • 著者名/発表者名
      田中文英
    • 雑誌名

      日本赤ちゃん学会学会誌ベビーサイエンス

      巻: 9 ページ: 56-57

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain-like computing based on distributed representations and neurodynamics2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamane
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 28 ページ: 321-338

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical surface EMG pattern classification by using a selective desensitization neural network2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawata
    • 雑誌名

      Neural Information Processing (Part II)

      巻: 6444 ページ: 42-49

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attribute Pair-Based Visual Recognition and Memory2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Morita
    • 雑誌名

      PLoS ONE 5

      ページ: 9571-9571

    • NAID

      120007138211

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 選択的不感化ニューラルネットを用いた強化学習の価値関数近似2010

    • 著者名/発表者名
      新保智之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌(D) J93-D(in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The use of robots in early education : A scenario based on ethical consideration2009

    • 著者名/発表者名
      Fumihide Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

      ページ: 558-560

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The Implementation of Care-Receiving Robot at an English Learning School for Children2011

    • 著者名/発表者名
      Fumihide Tanaka
    • 学会等名
      6th ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction
    • 発表場所
      Lausanne (Switzerland)
    • 年月日
      2011-03-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Linking Children by Telerobotics : Experimental Field and the First Target2011

    • 著者名/発表者名
      Fumihide Tanaka
    • 学会等名
      6th ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction
    • 発表場所
      Lausanne (Switzerland)
    • 年月日
      2011-03-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 早期教育フィールドにおける子ども-ロボット間インタラクション2010

    • 著者名/発表者名
      田中文英
    • 学会等名
      第6回犬山比較社会認知シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学霊長類研究所(京都府)
    • 年月日
      2010-12-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 子どもたちとロボットで世界をつなぐ2010

    • 著者名/発表者名
      田中文英
    • 学会等名
      情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2010-07-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 選択的不感化ニューラルネットを用いた表面筋電位信号からの手の動作識別2010

    • 著者名/発表者名
      川田浩史
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県)
    • 年月日
      2010-06-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 観察角度に依存しない物体認識のニューラルネットモデル2010

    • 著者名/発表者名
      小林遼太
    • 学会等名
      情報処理学会創立50周年記念全国大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 選択的不感化ニューラルネットを用いた関数近似器による強化学習2010

    • 著者名/発表者名
      新保智之
    • 学会等名
      情報処理学会創立50周年記念全国大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 選択的不感化ニューラルネットを用いた表面筋電位信号からの手の動作推定2010

    • 著者名/発表者名
      川田浩史
    • 学会等名
      情報処理学会創立50周年記念全国大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://volga.esys.tsukuba.ac.jp/~mor/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://volga.esys.tsukuba.ac.jp/~mor/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 分類推定システムおよび分類推定プログラム2010

    • 発明者名
      森田昌彦, 川田浩史
    • 権利者名
      国立大学法人筑波大学
    • 出願年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 動作識別装置および動作識別システム2009

    • 発明者名
      森田昌彦, 川田浩史
    • 権利者名
      国立大学法人筑波大学
    • 産業財産権番号
      2009-167222
    • 出願年月日
      2009-07-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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