リアルハードウェアニューラルコントローラ多目的進化によるマルチタスク実行

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19700196
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: チャピ ゲンツィ 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 准教授 (20389399)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 知能ロボット

研究概要

同時に複数のタスクを達成する多目的最適化手法は、日常生活の場へロボットの応用範囲を広げるために必要と考えられる。進化ロボティクスや強化学習ではマルチタスクの問題は良い結果が得られるような効果的な方法が提案されていない。または、シミュレーションで生成したニューラルコントローラーをロボットで実際に実験を行ってきた。この研究ではリアルハードウェアニューラルコントローラ多目的進化によるマルチタスク実行を考えた。19年度に開発した進化アルゴリズムおよびコミュニケーションメカニズムに基づき、20年度はリアルハードウェア進化を使用してマルチタスク実行するロボットを開発した。または、ニューラルネットの構造を小規模にするためにニューラルネットの構造を多目的遺伝的アルゴリズムの目的関数に追加した。まず、シミュレーションで小さいニューラルネットワークを生成しそのニューラルネットをリアルハードウェアで進化させる方法をとった。多目的進化で小さいニューラルネットワークを進化が可能となることを確認した。この研究ではシミュレーションと実験ではe-puckロボットを使用した。この研究は、ハイインパクトジャーナル(IEEE Transactions on Robotics)と国際会議等(IROS, ICRA)で発表した。この研究の結果はVertical news でも掲載された。

研究成果

• [雑誌論文] Evolution of Neural Controllers in Real Mobile Robots for Task Switching Behaviors (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Capi, S. Kaneko
  • 雑誌名: Int. Journal of Innovative Computing, Information and Control (to appear)
• [雑誌論文] Evolution of Low Complexity Neural Controllers and Genetic Encoding (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Capi
  • 雑誌名: Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics (JACIII) Vol. 12, No. 4 ページ: 377-381
• [雑誌論文] Evolution of low complexity neural controllers based on multiobjective evolution (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Capi, S. Kaneko
  • 雑誌名: International Journal of Artificial Life and Robotics, 2007 Vol. 12, No. 1 ページ: 53-58
• [雑誌論文] Multiobjective Evolution of Neural Controllers and Task Complexity (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Capi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Robotics Vol. 23, No.6 ページ: 1225-1234
• [学会発表] Evolution of Task Switching Behaviors in Real Mobile Robots (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Capi, G. Pojani, S. Kaneko
  • 学会等名: 3rd International Conference of Innovative Computing Information and Control (ICICIC2008)
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 20080618-20
• [学会発表] Evolution of Efficient Neural Controllers for Robot Multiple Task Performance - A Multiobjective Approach (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Capi
  • 学会等名: 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2008)
  • 年月日: 20080500
• [学会発表] Robot Task Switching in Complex Environments (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Capi
  • 学会等名: Int. Conference on Artificial Intelligent Mechatronics
  • 年月日: 20070900
• [図書] New Research on Mobile Robots, Chapter 2, (Editors: Ernest V. Gaines and Lawrence W. Peskov) (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Capi, S. Kaneko
  • 出版者: Nova Science Pub Inc,
• [備考]
  • URL: http://www3.u-toyama.ac.jp/robot/capi.html