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2009 年度 実績報告書

大脳情報処理模倣型強化学習システム

研究課題

研究課題/領域番号 20500207
研究機関山口大学

研究代表者

小林 邦和  山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (40263793)

研究分担者 大林 正直  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60213849)
呉本 尭  山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (40294657)
キーワード強化学習 / マルチエージェント / 大脳情報処理 / 状態予測 / 自律構成 / モジュール構造 / 協調行動 / ロボット
研究概要

平21年度は提案システムの改良と解析,計算機シミュレーションによる性能検証,並びに実機環境の構築を行った.具体的には以下の成果が得られた.
1. 平成20年度に提案し,平成21年度に改良を行った大脳情報処理模倣型強化学習システムは,以下の特徴を有してる.平成21年度は,主に協調行動の実現という側面から,提案システムの理論的な解析を行った.同時にマルチエージェントシステムにおける協調行動の定量的な解析を行った.
・他エージェントの状態予測機能とモジュールと階層の自律構成機能を併せ持つ.
・各モジュールは,次状態の予測を行う状態予測器と行動決定を行う行動制御器を内部に持つ.
・提案システムでは,ヒトの大脳における情報処理機構に倣い感覚器官から高次機能まで抽象レベルを階層状に表現し,また同一レベルにおいてモジュールを複数配置することで,状態空間の整理を行い,学習の効率化を図っている.
・提案システムにおけるメタパラメータを自動的に調整する機能を有す.
・状態予測機能によりマルチエージェントシステムにおける協調行動の創発を指向したシステムである.
2. 提案システムを用いて,マルチエージェントシステムにおける創発現象の解析を計算機シミュレーションにて検証した.
3. 平成20年度に設備費で購入したハードウェア(設備備品の自律移動ロボットe-puckと制御用パソコン)及びソフトウェア(自作)の環境の更なる整備を行った.具体的には,ロボットと制御用パソコンとの無線通信技術とロボットの制御システムの開発を行い,実機環境における提案システムの検証を行った.
更に,本研究を通して得られた知見を用いて,学部・大学院の教育効果の向上という派生効果があった.学生実験において,本研究,実機ロボットを用いた組み込みシステムの開発を行う実験教材を制作した.

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 局所線形モデルを導入したウェーブレットニューラルネットワークのベイズ的設計法2009

    • 著者名/発表者名
      小林邦和
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 129-C

      ページ: 1356-1362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TD誤差に基づく強化学習のメタパラメータ学習法2009

    • 著者名/発表者名
      溝上裕之
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 129-C

      ページ: 1730-1736

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Swarm Behavior Acquisition by a Neuro-Fuzzy System and Reinforcement Learning Algorithm2009

    • 著者名/発表者名
      Kuremoto Takashi
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Computing and Cybernetic 2

      ページ: 724-744

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Improved Internal Model for Swarm Formation and Adaptive Swarm Behavior Acquisition2009

    • 著者名/発表者名
      Kuremoto Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Circuits, Systems, and Computers 18

      ページ: 1517-1531

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Voice Instruction Learning System Using PL-T-SOM2009

    • 著者名/発表者名
      Kuremoto Takashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Conference on Image and Signal Processing (CISP2009) (CD-ROM)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Functional Model of Limbic System of Brain2009

    • 著者名/発表者名
      Kuremoto Takashi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 5819

      ページ: 135-146

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Robust Reinforcement Learning System Using Sliding Mode Control with State Variable Filters2009

    • 著者名/発表者名
      Obayashi Masanao
    • 雑誌名

      Proceedings of 2009 CACS (Chinese Automatic Control Society) International Automatic Control Conference (CACS2009) (CD-ROM)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Meta-learning Method Based on Temporal Difference Error2009

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Kunikazu
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 5863

      ページ: 530-537

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Learning Petri Net Model Based on Reinforcement Learning2009

    • 著者名/発表者名
      Feng Liang-bing
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB2010)

      ページ: 290-293

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intelligent Agent Construction Using the Attentive Characteristic Patterns of Chaotic Neural Networks2009

    • 著者名/発表者名
      Obayashi Masanao
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB2010)

      ページ: 597-600

    • 査読あり
  • [学会発表] 自律型エージェントの行動学習における価値システムの構築に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      岡本隆志
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2009-11-28
  • [学会発表] 多値パターン記憶機構を備えた強化学習システムに関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      西田朋広
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2009-11-28
  • [学会発表] 強化学習を用いた適応ファジィニューラルネットワーク制御システム2009

    • 著者名/発表者名
      牧野吉宏
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2009-11-28
  • [学会発表] 自律型エージェントの行動学習における価値システムの構築に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      岡本隆志
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 多値パターン記憶機構を備えた強化学習システムに関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      西田朋広
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 強化学習を用いた適応FNN制御システム2009

    • 著者名/発表者名
      牧野吉宏
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 自己組織化マップを用いた適応的強化学習システム2009

    • 著者名/発表者名
      阿部孝彰
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いたLEGOロボットの最適行動経路探索2009

    • 著者名/発表者名
      井上誉允
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 部分観測環境における予測機能を備えたモジュール型強化学習システム2009

    • 著者名/発表者名
      兼平龍
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 神経回路モデルによる動画像処理に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      木下康弘
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 嗅覚モデルを用いた音声認識に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      古賀信之介
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 群行動のためのニューロファジィ強化学習システムに関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      山野祐樹
    • 学会等名
      第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] 部分観測環境におけるモジュール型強化学習の予測機能の実現2009

    • 著者名/発表者名
      兼平龍
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-10-17
  • [図書] ものづくり創成実習I・IIテキスト2009

    • 著者名/発表者名
      内村俊二, 小林邦和
    • 総ページ数
      76
    • 出版者
      山口大学工学部知能情報システム工学科

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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