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2010 年度 実績報告書

脳の記憶系及び学習理論との連携を考慮した嗅覚システム数理モデルとその応用

研究課題

研究課題/領域番号 20500277
研究機関山口大学

研究代表者

大林 正直  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60213849)

研究分担者 呉本 尭  山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (40294657)
小林 邦和  山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (40263793)
キーワード情動モデル / 自己組織化 / ファジィ / 適応 / 制御 / 強化学習 / インテリジェント / ニューラルネットワーク
研究概要

脳の高次機能中,視覚系に関する研究が飛躍的に進んでいる中で,聴覚系,味覚系,嗅覚系の研究は未だ不十分であり,嗅覚系に関する研究はこれからという分野である.このような状況下で,記憶系・学習理論との連携を考慮した嗅覚システムの数理モデルの構築が本研究の目的である.
本年度は主に,脳の記憶系,嗅覚系を含む脳の高次機能連携システムを学習により,以下構築した.
1.匂いや,環境情報等の入力に対し,その価値をエージェント内部で評価する,これまでにない概念である価値システムを構築し,既存の学習モデルと融合した新たな行動学習・意思決定モデルを提案し,その有効性を計算機シミュレーションにて示した.
2.匂いを含めた,環境情報等に対して,エージェントが適切な行動を学習し,その有効な経験を記憶系へ埋め込み・想起する場合,必要に応じて,埋め込んだ経験記憶のなかから,エージェントが現在遭遇している環境に対応した記憶を,効率的に,かつ,正確に取り出す必要がある.この問題を,これまでの2値情報を利用した記憶システムとしていたが,今年度はこれを多次元情報の埋め込み・連想想起へと拡張し,より実際の記憶システムに近い記憶系入出力システムを備えたエージェント構成法を開発した.
3.記憶系へ情報を記銘したのち,これを利用する場合,正確かつ,迅速に想起しなければならない.本研究では,これを注意パラメータの概念を利用し,情報の記銘・想起をこれまでの方法と比較し、より迅速かつ正確に実現する方法を提案し,エージェントの迷路脱出問題のシミュレーションにて、その有効性を示した.
4.その他,脳の記憶系自律エージェント構築に関する新たな,ロバスト学習・適応制御方式を開発し、計算機シミュレーションにより,その有効性を示した.

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (6件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Learning Fuzzy Petri Net Model2012

    • 著者名/発表者名
      Liangbing Feng
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 7(掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 相互結合型ネットワークにおけるメタヒューリスティクスを用いた動的想起2011

    • 著者名/発表者名
      呉本尭
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: 131-C(掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強化学習制御と適応H∞制御の協働型制御方式2011

    • 著者名/発表者名
      大林正直
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: 131-C(掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Human-Machine Interaction System : A Voice Command Learning System Using PL-G-SOM2011

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

      Proceedings of 2011 International Conference on Industrial Engineering and Management (IEM2011)

      巻: (掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 間接型適応的自己構造ファジィニューラルネットワーク制御システム2010

    • 著者名/発表者名
      牧野吉宏
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: 130-C ページ: 1882-1887

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parameterless-growing-SOM and Its Application to a Voice Instruction Learning System2010

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

      Journal of Robotics

      巻: 2010 ページ: 1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 部分的未知構造を持つ非線形システムのためのロバスト強化学習制御系設計法2010

    • 著者名/発表者名
      中野一宏
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: 130-C ページ: 2090-2091

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intelligent Agent Construction Using the Attentive Characteristic Patterns of Chaotic Neural Networks2010

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

      Artificial Life and Robotics

      巻: 15 ページ: 216-220

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autonomic Behaviors of Swarm Robots Driven by Emotion and Curiosity2010

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

      Lecture Notes in Bioinformatics

      巻: 6330 ページ: 541-547

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Reinforcement Learning System Embedded Agent with Neural Network-based Multi-valued Pattern Memory Structure2010

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

      Proceedings of International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS2010)

      ページ: 176-181

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Intelligent Control System Construction Using High-Level Time Petri Net and Reinforcement Learning2010

    • 著者名/発表者名
      Liangbing Feng
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS2010)

      ページ: 535-539

    • 査読あり
  • [学会発表] マルチエージェント環境における他者の意図推定を利用した行動選択法2010

    • 著者名/発表者名
      兼平龍
    • 学会等名
      電気学会システム研究会
    • 発表場所
      関東学院大学
    • 年月日
      2010-12-04
  • [学会発表] 自己組織化ファジィニューロ適応制御におけるスライディング係数調整法2010

    • 著者名/発表者名
      大富康弘
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会中国支部大会
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] 価値の概念を導入した強化学習システム2010

    • 著者名/発表者名
      岡本隆志
    • 学会等名
      第26回ファジィシステムシンポジウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] H∞制御と強化学習の融合によるロバストな計画行動制御方式の開発2010

    • 著者名/発表者名
      内山祥吾
    • 学会等名
      電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2010-09-03
  • [学会発表] 情動モデル融合型強化学習システム2010

    • 著者名/発表者名
      宅野雄大
    • 学会等名
      電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2010-09-02
  • [学会発表] The Influence of Nicotine on Dynamics of AMPA and NMDA Receptors of VTA Neurons2010

    • 著者名/発表者名
      Kunikazu Kobayashi
    • 学会等名
      The 1st Advanced Study Institute on Global Healthcare Challenges
    • 発表場所
      アクデニーズ大学(トルコ)
    • 年月日
      2010-07-22
  • [図書] Advances in Reinforcement Learning2011

    • 著者名/発表者名
      M.Obayash
    • 総ページ数
      482
    • 出版者
      INTECH
  • [図書] Robust Control, Theory and Applications2011

    • 著者名/発表者名
      M.Obayashi
    • 総ページ数
      692
    • 出版者
      INTECH
  • [図書] インテリジェントコンピューティング2010

    • 著者名/発表者名
      大林正直
    • 総ページ数
      100
    • 出版者
      山口大学工学部知能情報工学科
  • [図書] Application of Machine Learning2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayash
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      INTECH
  • [備考]

    • URL

      http://www.nn.csse.vamaguchi-u.ac.jp/obavashi/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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