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2022 年度 実績報告書

POMDP理論に基づく包括的な認知アーキテクチャの構築とフィジカルRPAへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K12157
研究機関佐賀大学

研究代表者

伊藤 秀昭  佐賀大学, 理工学部, 教授 (20345375)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード確率的情報処理 / POMDP / 認知アーキテクチャ / Physical RPA / 行動最適化
研究実績の概要

本研究の目的は、ヒトの様々な「考える」能力を包括的に実現でき、理論的基盤がしっかりしていて工学的に応用しやすい認知アーキテクチャを構築することである。具体的には、既存の認知アーキテクチャを部分観測マルコフ決定過程(POMDP)理論に基づいて定式化し直すこと、そしてAlpha Zeroなどの高性能な最適化手法を用いてその解法を実装すること、またフィジカルRPAという実問題に応用し、構築したアーキテクチャの有効性を明らかにすることを目的としている。
初年度は、まずPOMDPに基づいて既存の認知アーキテクチャを定式化し直し、Alpha Zeroを改良して実装すること、そして計算機上で数値実験を行い、提案手法の性能を確かめることを計画していた。同時に、フィジカルRPAのための基本的な技術を確立させること、特に、本研究では最もニーズがあると考えられる「紙を用いる作業」の自動化を行う計画であるため、その基本技術を確立させることを計画していた。また二年目以降は、提案した認知アーキテクチャをフィジカルRPAに応用し、実問題への応用が容易かを明らかにすることを計画していた。
これまでに、POMDPに基づいて既存の認知アーキテクチャを定式化し、Alpha Zeroではないが類似の最適化手法を用いて実装することができた。計算機上で数値実験を行い、提案手法の性能を確かめることもできた。これらの成果を論文発表することもできた。また、紙のソートを行うシステムも完成させることができ、論文を2本発表することもできた。また、フィジカルRPAへの応用を進め、システム全体の開発がまだ完了できていないが、紙のスキャン、紙への手書き文字の記入、散らばった紙の認識、紙以外の物体把持などの要素技術を実装することができ、一部は学会発表することができた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Adhesion Sensing in an Electroadhesive Paper Handler and Its Application to Physical RPA2023

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Takuya、Itoh Hideaki、Fukumoto Hisao、Wakuya Hiroshi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      巻: 143 ページ: 47~56

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.143.47

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Electroadhesive Paper Gripper With Application to a Document-Sorting Robot2022

    • 著者名/発表者名
      Itoh Hideaki、Okamoto Takuya、Fukumoto Hisao、Wakuya Hiroshi
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 10 ページ: 113598~113609

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3217805

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.ace.ec.saga-u.ac.jp/index.html

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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