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2016 年度 実績報告書

感覚運動と言語をつなぐ二重分節解析の脳内計算過程の理解と応用

計画研究

研究領域人工知能と脳科学の対照と融合
研究課題/領域番号 16H06569
研究機関立命館大学

研究代表者

谷口 忠大  立命館大学, 情報理工学部, 准教授 (80512251)

研究分担者 小林 一郎  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (60281440)
松香 敏彦  千葉大学, 文学部, 教授 (30466693)
田口 亮  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70508415)
研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワードソフトコンピューティング / 知能ロボティックス / 人工知能 / 脳・神経 / 認知科学
研究実績の概要

1.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程を表現する内部モデル計算論の構築:ロボットと自然言語でコミュニケーションをする際に,ロボットが指示された言語の意味と自分の動作を結びつけて解釈できる必要がある.そのため,深層強化学習を用いて言葉の意味と動作を結びつけることを目指した.今年度は,この課題に対して深層強化学習の適用可能性を検証するために三重倒立振子を対象とし,深層強化学習を適用して動制御を行う際の性能評価をExperience Replay,mini batchのサイズと学習モデル構築に必要とする時間の関係について調査を行い,課題の複雑に適切なハイパーパラメータの設定に関する知見を得た.また,ノンパラメトリックベイズ二重分節解析器を発展させ,動的なカテゴリ形成と統合したベイズ計算論モデルを構築するための基礎的な研究を行った.
2.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程の解明:二重分節解析に関しては脳内計算過程を明らかにするために,研究協力者と共同し,言語理解と脳活動のデータ取得の実験環境構築を行った.また,動的カテゴリ形成に関してはカテゴリ認識における文脈の影響を検証する行動実験を行った.さらに統合失調症患者における脳内計算過程の疾患の解明に関して共同研究を進める上での基礎的議論を行った.
3.自律的な言語獲得・運動学習を実現するロボットの創造:二重分節解析器にもとづいてロボットの言語獲得を行う手法を研究した.人とロボットの協調タスクに基づいた実験を行うため,自動車側面のキズ検査を行うロボット,およびユーザインターフェイスの開発を行った.また,二重分節解析による相対概念の学習を実現するため,相対概念をMCMCにより学習するモデルを構築した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当該年度の途中からスタートした新学術領域,及び計画研究であり,初年度はその体制作りや基本的な仮説の導出など準備的研究がその研究活動の多くを占めた.このような研究の段階は当該領域の研究成果の形成においては極めて重要であり,総合的には十分に有益な研究活動を行うことが出来たと考えている.

今後の研究の推進方策

当初の研究計画の通り,
1.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程を表現する内部モデル計算論の構築
2.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程の解明
3.自律的な言語獲得・運動学習を実現するロボットの創造
に関して研究を遂行していく.新学術領域の形成のために異分野融合,国際融合研究を積極的に推進していく.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Visualization of Driving Behavior based on Hidden Feature Extraction by using Deep Learning2017

    • 著者名/発表者名
      Hailong Liu, Tadahiro Taniguchi, Yusuke Tanaka, Kazuhito Takenaka and; Takashi Bando
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems

      巻: PP ページ: 1-13

    • DOI

      10.1109/TITS.2017.2649541

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 深層強化学習を用いた動作制御に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      橋本さゆり,小林一郎
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-16
  • [学会発表] Multiple Categorization by iCub: Learning Relationships between Multiple Modalities and Words2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Taniguchi, Tadahiro Taniguchi, Angelo Cangelosi
    • 学会等名
      IROS Workshop on Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities in Robotics
    • 発表場所
      Daejeon (Korea)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonparametric Bayesian Word Discovery for Symbol Emergence in Robotics the Workshop on Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities2016

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Taniguchi
    • 学会等名
      the Workshop on Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities in Robotics 2016 (IROS2016)
    • 発表場所
      Daejeon (Korea)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reducing the Negative Effect of Defective Data on Driving Behavior Segmentation Via a Deep Sparse Autoencoder2016

    • 著者名/発表者名
      HaiLong Liu, Tadahiro Taniguchi, Kazuhito Takenaka, Yuusuke Tanaka, and Takashi Bando
    • 学会等名
      IEEE 5th Global Conference on Consumer Electronics
    • 発表場所
      メルパルク京都(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-10-11
    • 国際学会
  • [学会発表] 問題文と選択肢の双方の熟知量に基づく推論2016

    • 著者名/発表者名
      白砂大・松香敏彦
    • 学会等名
      日本認知科学会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-09-16
  • [学会発表] Symbol Emergence in Robotics for Long-Term Human-Robot Collaboration2016

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Taniguchi
    • 学会等名
      IFAC/IFIP/IFORS/IEA Symposium on Analysis, Design, and Evaluation of Human-Machine Systems
    • 発表場所
      ザ ソウドウ 東山 京都(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 国際学会
  • [備考] 創発システム研究室 研究業績

    • URL

      http://www.em.ci.ritsumei.ac.jp/publication

  • [備考] Double Articulation Analyzer (二重分節解析器)

    • URL

      http://daa.tanichu.com/home

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公開日: 2018-01-16  

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