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2015 年度 実施状況報告書

部分観測マルコフ決定過程理論に基づく発達尺度の模倣関連タスクの包括的実現

研究課題

研究課題/領域番号 15K00341
研究機関佐賀大学

研究代表者

伊藤 秀昭  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20345375)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード確率的情報処理 / POMDP / 多機能エージェント / 発達尺度 / 模倣 / POMCP / 適応制御 / 最適制御
研究実績の概要

本研究では、発達尺度のタスクのうちで模倣に関連するものを多数行うことのできるエージェントを開発することを目的としている。その際、部分観測マルコフ決定過程(POMDP)理論を用いることによって、どのような模倣を行うべきかをエージェントが判断できるようにするとともに、各タスクの遂行においてどのような情報処理を行えばよいかを、エージェント自身が自動的に最適化できるようにすることを目指している。
本年度は、「他者が円などの図形を紙に描くのを見て、同じ図形を描く(2歳9ヶ月レベル)」、「他者が積木で家などを作るのを見て、同じ形状を作る(2歳10ヶ月レベル)」、「他者が棒で物を叩くのを見て、同じ物を同じリズムで叩く(3歳10ヶ月レベル)」などから2個以上のタスクを行えるようにすることを計画していたので、その実現のために研究を進めた。その結果、紙に描かれた二次元図形の計測、三次元物体の形状の計測、およびリズム動作の計測などの計測部分についてはほぼ行えるようになった。しかしそれらの計測結果をもとにロボットの動作を制御するために用いた確率的な最適化手法の性能が不十分である(具体的には、最適化の計算が収束しないことが多いという問題がある)ことがわかり、実際のタスク遂行には至らなかった。そこで、その障害を取り除くために研究を進め、最適化手法の性能を向上させることに成功した。この成果について論文にまとめ、投稿した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

「研究実績の概要」に記したように、計測部分については順調に研究が進んだが、最適化手法の部分に問題があることがわかったので、当初の計画通りには進まなかった。しかしその問題は本年度中に解決できたので、今後は計画通り研究を進めることができる見込みである。

今後の研究の推進方策

当初の計画通り、まずは、「他者が円などの図形を紙に描くのを見て、同じ図形を描く(2歳9ヶ月レベル)」、「他者が積木で家などを作るのを見て、同じ形状を作る(2歳10ヶ月レベル)」、「他者が棒で物を叩くのを見て、同じ物を同じリズムで叩く(3歳10ヶ月レベル)」などから2個以上のタスクを行えるようにする。さらに、できるだけ行えるタスクの種類を増やすとともに、それらを一つのエージェントが状況に応じて適切に切り替えて行えるようにする。

次年度使用額が生じた理由

英文校正費として残していたが、今年度中に間に合わなかったため次年度使用とした。

次年度使用額の使用計画

元の予定通り、英文校正費として使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [学会発表] Parallelization of POMCP for Movement Imitation in a Humanoid Robot2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Sakai, Hideaki Itoh, Hisao Fukumoto, Hiroshi Wakuya, Tatsuya Furukawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 21st International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 2016), GS6-3
    • 発表場所
      B-Con Plaza, Beppu, Oita
    • 年月日
      2016-01-20 – 2016-01-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Developing a ROS Node to Control ICS Servo Motors2016

    • 著者名/発表者名
      Maki Nakashima, Hideaki Itoh, Hisao Fukumoto, Hiroshi Wakuya, Tatsuya Furukawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 21st International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 2016), GS6-2
    • 発表場所
      B-Con Plaza, Beppu, Oita
    • 年月日
      2016-01-20 – 2016-01-20
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元点群データを用いた物体把持システムにおける把持可能点の順位付き抽出2015

    • 著者名/発表者名
      城戸 豊明,伊藤 秀昭,福本 尚生,和久屋 寛,古川 達也
    • 学会等名
      IEEE主催2015年度第1回学生研究発表会,IEEE_IM-S15-04
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-19
  • [学会発表] 3次元点群データを用いた物体把持システムにおける把持対象抽出計算の高速化2015

    • 著者名/発表者名
      城戸 豊明,伊藤 秀昭,福本 尚生,和久屋 寛,古川 達也
    • 学会等名
      平成27年度電気関係学会九州支部連合大会(第68回連合大会)講演論文集(CD-R),13-2A-11
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-09-27
  • [学会発表] ROSを用いたHummingBoardによるサーボモーターの制御2015

    • 著者名/発表者名
      中島 麻貴,伊藤 秀昭,福本 尚生,和久屋 寛,古川 達也
    • 学会等名
      平成27年度電気関係学会九州支部連合大会(第68回連合大会)講演論文集(CD-R),11-2P-10
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-09-27
  • [学会発表] ROSとHummingBoardを用いた分散型3次元物体形状計測システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      笹山 友裕,伊藤 秀昭,福本 尚生,和久屋 寛,古川 達也
    • 学会等名
      第23回電子情報通信学会九州支部学生会講演会講演論文集,CD-ROM,5032.pdf
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [学会発表] 足裏圧力センサーとZMPを用いた二足ロボットの姿勢安定化2015

    • 著者名/発表者名
      石本 一貴,伊藤 秀昭,福本 尚生,和久屋 寛,古川 達也
    • 学会等名
      第23回電子情報通信学会九州支部学生会講演会講演論文集,CD-ROM,5037.pdf
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [備考] 研究室の業績

    • URL

      http://www.ace.ec.saga-u.ac.jp/Work/

  • [備考] 多機能ロボット研究班

    • URL

      http://www.ace.ec.saga-u.ac.jp/Research/robots.html

  • [備考] 自然言語処理研究班

    • URL

      http://www.ace.ec.saga-u.ac.jp/Research/nlp.html

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公開日: 2017-01-06  

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