運動学習支援の強化学習システム

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20300071
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 柴田 智広 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (40359873)
• 研究分担者: 和田 佳郎 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (80240810)
• 研究協力者: 為井 智也 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 研究員 (40548434)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 人間機械系 / 運動学習支援 / 強化学習 / ロボティクス / 生体計測

研究概要

ヒトの運動学習を効果的に支援する知能システムを構築し実証実験を推進した.このシステムは,モーション等学習者の生体情報を観察しながら,ロボット等で物理的・認知的に学習を支援する.また,異なる身体特性や学習能力を持つ学習者に適応しつつ,学習者が支援装置に頼り切りにならない支援方法を,強化学習法を用いて能動的に探索する.基礎的な学習課題として,ダーツ投擲運動を選んで実証実験を行い,本システムの有効性を確認した

研究成果

• [雑誌論文] Fast Reinforcement Learning for Three-Dimensional Kinetic Human-Robot Cooperation with an EMG-to-activation Model. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamei, T., Shibata T.
  • 雑誌名: Advanced Robotics 25(5) ページ: 563-580
  • 査読あり
• [雑誌論文] 動作とシンボル表現の相互変換のための原始シンボル空間を用いた全身動作パターンの内挿・外挿 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲邑哲也, 柴田智広
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 21 ページ: 144-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複合現実環境内での輻輳性眼球運動の計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田聖, 柴田智広, 和田佳郎
  • 雑誌名: 直線加速感を測る客観的指標を求めて.画像ラボ 21 ページ: 34-37
• [雑誌論文] 輻輳性眼球運動に基づく直線加速感評価のための複合現実環境の構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田聖, 柴田智広, 和田佳郎
  • 雑誌名: 64(2) ページ: 244-247
  • 査読あり
• [学会発表] Exponential Family Tensor Factorization for Missing-Values Prediction and Anomaly Detection. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, K.
  • 学会等名: IEEE International Conference on Data Mining (ICDM 2010)
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Adaptive Robotic Training for Darts based on Comparisons of Experts and Non-experts. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibata, T.
  • 学会等名: The 28th Annual Conference of the Robotics Society of Japan
  • 発表場所: Nagoya, Japan.
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 健常人の傾斜感覚に対する耳石器代行装置の効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田佳郎
  • 学会等名: ニューロコンピューティング研究会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] Three-Dimensional Virtual Force Sensing for Kinetic Interaction with a Robot. (2010)
  • 著者名/発表者名: 為井智也
  • 学会等名: 5th IEEE International Conference on Systems of Systems Engineering (SoSE 2010)
  • 発表場所: Loughborough, UK
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] ダーツ投擲動作における熟達者と非熟達者の比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大林千尋
  • 学会等名: 第24回生体・生理工学シンポジウム
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Comparison of experts and beginners in throwing darts based on optimization criteria. (2009)
  • 著者名/発表者名: 大林千尋
  • 学会等名: The 31st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: Minnesota, USA.
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] ユーザーの生体情報を用いたロボットとの力覚的協調の強化学習 (2009)
  • 著者名/発表者名: 為井智也
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] 熟達者と非熟達者によるダーツ投擲の筋活動と精度 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今井暁
  • 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研究会
  • 発表場所: 町田市
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Policy Gradient Learning of Cooperative Interaction with a Robot Using User's Biological Signals. (2008)
  • 著者名/発表者名: 為井智也
  • 学会等名: The 15th International Conference on Neural Information Processing
  • 発表場所: Auckland, NZ
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] Reinforcement Learning for Assisting Humans. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shibata, T.
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2008-09-22
• [図書] ナノオプトニクスエナジー ロボット情報学ハンドブック (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴田智広
  • 総ページ数: 678-684
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://hawaii.naist.jp/~tom/kaken/