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1999 年度 研究成果報告書概要

脳型情報処理を行うロボットの研究

研究課題

研究課題/領域番号 10450095
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

吉本 堅一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011074)

研究分担者 中村 仁彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20159073)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
キーワード行動プリミティブ / 脳型情報処理 / 短期・長期記憶 / ミメシス / 確率的ニューラルネットワーク / 隠れマルコフモデル
研究概要

研究目標に沿って研究を実施した結果、以下のような成果を得た。
(1)手・腕・眼や多数の外界センサーをもつ上半身ロボットの開発
両手、両腕、両眼をもつロボットに数多くの力覚・触覚センサーと組み込んだシステムを開発した。各手・腕の基本的な動作ユニットを用意し、これらを運動学・動力学の計算にもとづいてフィードバック制御するプリミティブ・ビヘービアの試作を行った。上半身ロボットとその基礎的なプリミティブ・ビヘービアからなるシステムのプロトタイプを完成させた。
(2)ビヘービアネットワークに力学構造をもたせた情報処理
運動機能に関係する脳型情報処理の仮説として、プリミティブ・ビヘービアをセンサー情報の非線形関数の加重線形和として重ねあわせて行動発現するモデルを採用した。これは研究代表者がロボットハンドの把握動作の発現機構として提案し、研究を行なっているモデルを上半身ロボットに適用したものである。このロボットを用いて反射的な把握が行えることを確認した。
(3)二重貯蔵モデルをもつ脳型記憶情報処理
短期記憶と長期記憶のメカニズムが人間の脳の記憶の特徴を形作るといわれている。本研究では両方の記憶モデルをニューラルネットワークを用いて連想記憶システムとして設計・実装した。さらに(1)の上半身ロボットを用いて、リハーサルによる短期記憶から長期記憶への移行と、連想記憶の再生による「思い出し実験」を行い二重貯蔵モデルの根拠とされる初頭性効果、親近性効果が現れることを確認した。
(4)自己行動要素による他者の行動理解
一部の大型霊長類と人間がその他の動物と一線を画する脳の情報処理機能を持っていることは、特に他者の行動の物まねを自分の身体でできること(ミメシス)であるという説が注目されている。ミメシスは言語の発生やそれによる脳と言語の共進化の源とも言われている。本研究では自己行動の行動要素を用いて他者の行動を分節化、記号化し、さらに一つのグラウンドされたシンボルとする機能を、確率的ニューラルネットワーク、隠れマルコフモデルを用いて実装することを提案し、人間の全身運動に関するシミュレーションにより基礎的な検証を行った。

  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 関口暁宣、中村仁彦: "カオス的情報処理による知能ロボットの知能の発現"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'98予稿集. 1BII2-5. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 関口暁宣、中村仁彦: "カオス的情報処理による知能発現のメカニズムの研究"第16回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 2. 907-908 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Sekiguchi, Y. Nakamura and K. Yoshimoto: "Intelligent Mobile Robot with Chaotic Information Processing"2nd Japan-China Bilateral Symposium on Advanced Manufacturing Engineering. 190-195 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Nakamura, T. Yamazaki, N. Mizushima: "Synthesis, Learning and Abstraction of Skills through Parameterised Smooth Map from Sensors to Behaviors"Proceedings of the 1999 IEEE International Conference on Robotics & Automation. Vol. 3. 2398-2405 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 水島永雅、中村仁彦: "脳の情報処理モデルに基づくロボットの記憶構造"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'99予稿集. 1A1-28-037. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 関口暁宣、中村仁彦: "カオス的情報処理によるロボットの行動制御"第17回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 第2分冊. 643-644 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Sekiguchi and Y. Nakamura: "The Chaotic Mobile Robot"Proceedings of the 1999 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots andSystems. Vol. 1. 172-178 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 関口暁宣、中村仁彦: "Arnold方程式を用いたロボットの行動制御"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00. (予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 江崎秀明、戸嶋巌樹、中村仁彦: "自己行動要素による他者の行動理解-アナロジーによる概念の形成と抽象化-"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00. (予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Seikiguchi and Y. Nakamura: "Intelligent Mobile Robot with Chaotic Information"Proc. of 1998 JSME Conference on Robotics and Mechatronics. 1BII2-5. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Seikiguchi and Y. Nakamura: "Emerging Mechanism of Intelligence through Chaotic Information Processing"Proc of the 16ィイD1thィエD1 Annual Conference of the Robotics Society of Japan. vol. 2. 907-908 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Sekiguchi, Y. Nakamura and K. Yoshimoto: "Intelligent Mobile Robot with Chaotic Information"Proc of 2ィイD1ndィエD1 Japan-China Bilateral Symposium on Advanced Manufacturing Engineering.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Nakamura, T. Yamazaki and N. Mizushima: "Synthesis, Learning and Abstraction of Skills through Parameterized Smooth Map from Sensors to Behaviors"Proc. of the 1999 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Vol. 3. 2398-2405 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Mizushima and Y. Nakamura: "Memory Structure and Learning for Robots Based on a Model of Human Brain"Proc. of 1999 JSME Conference on Robotics and Mechatronics. 1AI-28-037. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Sekiguchi and Y. Nakamura: "Behavior Control of Robot through Chaotic Information Processing"Proc. of the 17ィイD1thィエD1 Annual Conference of the Robotics Society of Japan. Vol. 2. 643-644 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Sekiguchi and Y. Nakamura: "The Chaotic Mobile Robot"Proc. of the 1999 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Vol. 1. 172-178 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Sekiguchi and Y. Nakamura: "Behavior Control of Robot using the Arnold Flow"Proc. of 1998 JSME Conference on Robotics and Mechatronics. (to appear). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ezaki, I. Toshima and Y. Nakamura: "Understanding of Other's Motion through Self Motion Primitives - Composition of Concepts through Analogy"Proc. of 1998 JSME Conference on Robotics and Mechatronics. (to appear). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2001-10-23  

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