ラット海馬培養細胞と小型ロボットの反応・制御系でのニューロモデル構成と知識獲得

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18500181
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 林 勲 関西大学, 総合情報学部, 教授 (70258078)
• 研究分担者: 馬野 元秀 大阪府立大学, 大学院理学研究科, 教授 (10131616) ; 福島 邦彦 関西大学, 総合情報学部, 学外共同研究者 (90218909)
• 連携研究者: 工藤 卓 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (10344110)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: ニューラルネットワーク / 知識獲得

研究概要

ラット海馬の分散培養神経細胞の活動信号によりロボットを制御する反応・制御系モデルを構成した. また, 培養神経細胞に内在している反応の論理性と学習性について, その構造を知識化することに成功した. このモデルは学習型であるので, 神経細胞と知能モデルによる協調的な相互学習が可能となり, 環境変化に適応できるブレイン・コンピュータ・インタフェースの基礎技術として極めて有用である.

研究成果

• [雑誌論文] Biomodeling System -? Interaction Between Living Neuronal Network and Outer World (2007)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Chie Hosokawa, Ai Kiyohara, Takahisa Taguchi, and Isao Hayashi
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics Vol.19, No.5 ページ: 592-600
  • 査読あり
• [雑誌論文] 再構成生体神経回路網における知覚と知性の探求 (2006)
  • 著者名/発表者名: 工藤 卓, 田口 隆久
  • 雑誌名: 知能と情報 Vol.18, No.3 ページ: 402-413
  • 査読あり
• [雑誌論文] ガボール型受容野をもつTAMネットワークの提案 (2006)
  • 著者名/発表者名: 林 勲, ジェームズ R. ウィリアムソン
  • 雑誌名: 知能と情報 Vol.18, No.3 ページ: 434-442
  • 査読あり
• [学会発表] ロボットを用いた生体神経回路網の身体性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 工藤 卓, 徳田 農, 清原 藍, 細川 千絵, 田口 隆久, 林 勲
  • 学会等名: 計測自動制御学会第9回システムインテグレーション部会講演論文集, pp.1063-1064
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2008-12-07
• [学会発表] A robust pattern of neuronal response to outer phenomena in "Vitroid", the hybrid neuro-robot (2008)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Minori Tokuda, Ai Kiyohara, Chie Hosokawa, Takahisa Taguchi, and Isao Hayashi
  • 学会等名: Proc. of the Joint 4th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 9th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS2008), pp.269-274
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] ニューロ・ロボットにおけるin vitro学習 (2008)
  • 著者名/発表者名: 工藤 卓, 徳田 農, 清原 藍, 田口 隆久, 林 勲
  • 学会等名: 第24回ファジィシステムシンポジウム講演論文集, pp.204-207
  • 発表場所: 松原
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] Vitroid - a robot with link between living neuronal network in vitro and robot body (2008)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Minori Tokuda, Ai Kiyohara, Chie Hosokawa, Takahisa Taguchi, and Isao Hayashi
  • 学会等名: Proc. of 2008 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA2008), pp.WC3-5
  • 発表場所: Takamatsu
  • 年月日: 2008-08-06
• [学会発表] Neuronal Responces to Sensor Inputs in the Miniature Neuro-Robot Hybrid (2008)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Minori Tokuda, Ai Kiyohara, Isao Hayashi, Chie Hosokawa, and Takahisa Taguchi
  • 学会等名: Proc. of the 6th International Meeting on Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays (MEA2008), pp.33-36
  • 発表場所: Reutlingen
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] Vitroid-"試験管"としてのニューロ・ロボット ハイブリッド (2008)
  • 著者名/発表者名: 工藤 卓, 徳田 農, 清原 藍, 細川 千絵, 林 勲, 田口 隆久
  • 学会等名: 日本知能情報ファジィ学会, 北海道支部セミナー
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-05-15
• [学会発表] Interaction between living neuronal network and outer world by programmable multisite stimulation system (2007)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Ai Kiyohara, Chie Hosokawa, Takahisa Taguchi, and Isao Hayashi
  • 学会等名: Proc. of the 2007 IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2007), pp.44-49
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2007-11-13
• [学会発表] Recognition of perception and the localization for aperture problem in visual pathway of brain (2007)
  • 著者名/発表者名: Isao Hayashi, Hisashi Toyoshima, and Takahiro Yamanoi
  • 学会等名: Proc. of 2007 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC2007), pp.1872-1877
  • 発表場所: Montreal
  • 年月日: 2007-10-08
• [学会発表] エンタテインメントとしてのバイオ・ロボティクスハイブリッド (2007)
  • 著者名/発表者名: 工藤 卓, 徳田 農, 清原 藍, 細川 千絵, 田口 隆久, 林 勲
  • 学会等名: エンタテイメントコンピューティング2007(EC2007), pp.243-246
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-10-03
• [学会発表] Learning and Memory in Living Neuronal Networks Connected to Moving Robot (2007)
  • 著者名/発表者名: Isao Hayashi, Takahisa Taguchi, and Suguru N. Kudoh
  • 学会等名: Proc. of 8th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS2007), pp.79-81
  • 発表場所: Sokcho(Invited Talk)
  • 年月日: 2007-09-08
• [学会発表] 生体表現システム : ファジィ推論を用いた培養神経細胞における適応学習の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 林 勲, 徳田 農, 清原 藍, 田口 隆久, 工藤 卓
  • 学会等名: 第23回ファジィシステムシンポジウム講演論文集, pp.565-570
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-08-30
• [学会発表] 培養神経細胞による外界認知の試み (2007)
  • 著者名/発表者名: 清原 藍, 工藤 卓, 徳田 農, 細川 千絵, 田口 隆久, 林 勲
  • 学会等名: 第17回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集, pp.123-128
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-08-10
• [学会発表] Biologically Inspired Model : 脳神経・知覚・ロボティクスによるハイブリッドシステムを目指して (2007)
  • 著者名/発表者名: 林 勲, 山ノ井 高洋, 工藤 卓
  • 学会等名: 第17回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集, pp.1-6
  • 発表場所: (特別講演)
  • 年月日: 2007-08-10
• [学会発表] Recognition of Cracks on Concrete Structures Using Evolutional Image Processing (2007)
  • 著者名/発表者名: Michiyuki Hirokane, Isao Hayashi, Hitoshi Furuta, H.Takiuchi, and I.Nakajima
  • 学会等名: Proc. of the 10th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP10), TM6-4
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2007-08-01
• [学会発表] 内挿ベクトルを用いる強力なパターン認識法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福島 邦彦, 林 勲
  • 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 (NC) 研究会発表論文集, No.NC2006-171, 電子情報通信学会技術研究報告, Vol.106, No.589, pp.105-110
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-03-14
• [学会発表] 生物・ロボテックス・ハイブリッドによる認知エージェントを目指して -分散培養系の中にエージェントは芽生えるか?- (2006)
  • 著者名/発表者名: 工藤 卓, 清原 藍, 林 勲, 田口 隆久
  • 学会等名: 第2回認知エージェント研究会講演論文集・電気学会研究会資料, No.GID-06-1, pp.1-4
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2006-12-19
• [学会発表] 生体神経細胞を用いた半人工神経回路網の環境応答 (2006)
  • 著者名/発表者名: 工藤 卓, 清原 藍, 林 勲, 鈴木 正昭, 山口 宗宏, 田口 隆久
  • 学会等名: 第21回生体・生理工学シンポジウム講演論文集, Vol.1C1-5, pp.131-134
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2006-11-19
• [学会発表] Operation of Network Dynamics in Cultured Hippocampal Neurons on a Multi-electrode Array (2006)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Isao Hayashi, and Takahisa Taguchi
  • 学会等名: Proc. of the 2006 IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2006), pp.200-204
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2006-11-06
• [学会発表] Structure Evaluation of Receptive Field Layer in TAM Network (2006)
  • 著者名/発表者名: Isao Hayashi and Toshiyuki Maeda
  • 学会等名: Proc. of 2006 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC2006), pp.1541-1547
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2006-10-09
• [学会発表] Biologically Motivated Systems : A Fuzzy System for Living Neuronal Networks and Early Vision of Brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Isao Hayashi, Takahiro Yamanoi, and Suguru N. Kudoh
  • 学会等名: Proc. of the Joint 3rd International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 7th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS2006), pp.1636
  • 発表場所: Tokyo(Invited Talk)
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] ラット海馬の培養神経細胞による小型ロボットとの生体表現システム (2006)
  • 著者名/発表者名: 林 勲, 田口 隆久, 工藤 卓
  • 学会等名: 第22回ファジィシステムシンポジウム講演論文集, pp.561-562
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2006-09-22
• [学会発表] TAMネットワークの受容野構造における機能比較 (2006)
  • 著者名/発表者名: 林 勲, 福島 邦彦
  • 学会等名: 第22回ファジィシステムシンポジウム講演論文集, pp.547-548
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2006-09-07
• [学会発表] Aperture問題に対する知覚認識計測と脳内活動部位の推定 (2006)
  • 著者名/発表者名: 林 勲, 豊島 恒, 山ノ井 高洋
  • 学会等名: 第22回ファジィシステムシンポジウム講演論文集, pp.537-540
  • URL: 札幌
  • 年月日: 2006-09-07
• [学会発表] Biomodeling System by Living Neuronal Network Connected to Moving Robot (2006)
  • 著者名/発表者名: Isao Hayashi, Takahisa Taguchi, and Suguru N. Kudoh
  • 学会等名: Proc. of International Symposium on Artificial Brain with Emotion and Learning (ISABEL2006), pp.164-165
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2006-08-25
• [学会発表] Interaction and Intelligence in Living Neuronal Networks Connected to Moving Robot (2006)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Takahisa Taguchi, and Isao Hayashi
  • 学会等名: Proc. of 2006 IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZ-IEEE2006) in 2006 IEEE World Congress on Computational Intelligence (WCCI2006), pp.6271-6275 (FUZZ4516)
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 2006-07-19
• [学会発表] Synaptic Potentiation Re-organized Functional Connections in a Cultured Neuronal Network Connected to a Moving Robot (2006)
  • 著者名/発表者名: Suguru N. Kudoh, Isao Hayashi, and Takahisa Taguchi
  • 学会等名: Proc. of the 5th International Meeting on Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays (MEA2006), pp.51-52
  • 発表場所: Reutlingen
  • 年月日: 2006-07-05
• [学会発表] 環境と相互作用するラット海馬神経細胞分散培養系 (2006)
  • 著者名/発表者名: 工藤 卓, 林 勲, 田口 隆久
  • 学会等名: 電気学会, 電子・情報・システム部門, 医用・生体工学研究会, MBE-06-32
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2006-04-21
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.kansai-u.ac.jp/Fc_inf/tp/staff/s_ihaya.html