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2007 年度 実績報告書

カオティックダイナミクス整合によるロボット制御のための強化学習システム

研究課題

研究課題/領域番号 19680012
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

坪根 正  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (50334694)

キーワードカオティックダイナミクス整合 / ロボット制御 / 強化学習
研究概要

本研究課題は,カオティックダイナミクス整合を提案して,自律的に行動を獲得するロボット制御のための強化学習システムを実現するものである.カオティックダイナミクス整合とは,カオス理論に基づいて「制御系のダイナミクスを制約条件やタスクに応じて高速・柔軟に適応させる手法」であり,本システムにより,従来よりも少ない学習回数と短い学習時間,従来よりも広い安定化制御可能な状態空間の実現を目標としている.本年度の計画は,ロボット制御のための高速強化学習システムの設計を行い実現することであった.これに対し,以下の成果を得た.
1.ロボットによる倒立振子安定化の達成:異なるダイナミクスを持つ系に対して,同じ制御測と制御パラメータを持つコントローラ(動的カオス制御器)で安定化制御が可能な技術を応用し,ロボットによる倒立振子の安定化制御システムを構築した.その結果,理論的にパラメータが変動した場合でも安定化が達成できることを示し,シミュレーションによっても確認した.2.発振器モデルを用いた制御機構の開発:簡素な電子回路モデルを利用して,動的カオス制御による安定化制御機構の開発を進めた.その結果,安定化のためのパラメータや初期値に対する理論的な見地を得ることが出来,強化学習システムを組み込むための基礎が完成した.3.事象関連電位を利用した強化信号の取得:脳波計を利用した実際の測定および解析によって,強化学習に用いる強化信号をヒトの脳波から獲られる事象関連電位によって推定できる可能性を示した.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Chaos and Periodic Oscillation of a Multirate Sampled-Data Dynamical System2007

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Tsubone and Noriyoshi Kambayashi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E90-A

      ページ: 1924-1931

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robot task learning based on reinforcement learning in virtual space2007

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Tsubone, Koichi Sugiyama and Yasuhiro Wada
    • 雑誌名

      Neural Information Processing-Letters and Reviews Vol.11No.7

      ページ: 165-174

    • 査読あり
  • [学会発表] Applicability to reinforcement signal of event-related potential2008

    • 著者名/発表者名
      Yuya Yamagishi
    • 学会等名
      The 22nd SICE Symposium on Biological and Physiological Engineering
    • 発表場所
      中国
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Task Learning Based on Reinforcement Learningin Virtual Environment2007

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Tsubone
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Neural Information Processing
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] A dynamic controller with instantaneous state setting method for chaotic systems2007

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Tsubone
    • 学会等名
      The 15th IEEE International Workshop on Nonlinear Dynamics of Electronic Systems
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      20070000

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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