| 研究概要 |
【1】環境変化に適合した知能行動の獲得
(1)多自由度システムが環境変化に適合した知能行動を獲得するためには、環境および行動意図の文脈に基づいて適切な拘束条件を選択させる必要がある.本研究では,システムの状態を非線形力学系のアトラクタとして記憶し,各アトラクタに拘束条件を対応づけることで,文脈に基づいて拘束条件が選択されるモデルを構築した.この結果,システムの状態は感覚刺激の時系列入力により力学的に決定される.
(2)生物の運動制御において、脳が運動軌道をすべて記憶しているというのは、記憶容量の観点から現実的でない.このため、力学系で表現された脳とCPG、身体、環境から成る環境適応型運動生成システムを提案し、上位レベルで感覚受容器から運動系へのマッピングに対する拘束条件を低次元情報として記憶させ、下位レベルで具体的な運動軌道を生成させることにより、多様な運動パターンが発現可能であることを示した.
【2】環境(対象物)・道具・身体(感覚・運動機構)間の動的関係獲得
本研究では,「脳内には,重なり合ったダイナミクスを分離できる機構が存在する」という仮説のもと,複数の動的環境下でその一部を独自の内部モデルとして獲得できるかどうかを実験的に検証した.この結果,二つの異なるダイナミクス(進行方向の速度に比例して手先に力が働く粘性力場と位置に比例して力が働く位置依存の力場)を重ね合わせて発生させ,重なり合ったダイナミクスの一方をあらかじめ学習させることで,他方のダイナミクスの情報を単独のダイナミクスとして認識できることを到達運動実験により確認した.道具により拡大された身体によって外部環境がとらえ直され、内面化されるプロセスを解析する手がかりを得るとともに、道具使用による身体ダイナミクスおよび身体イメージの再構成に関する適応モデルを構築するための重要な基盤を得ることができた.
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