ロボットの能動知覚に基づく物体挙動予測モデルと道具使用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21300076
• 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: 早稲田大学 (2012); 京都大学 (2009-2011)
• 研究代表者: 尾形 哲也 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00318768)
• 研究分担者: 西出 俊 京都大学, 学内共同利用施設等, 助教 (30613400)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 再帰型神経回路モデル / 道具身体化 / 予測信頼性 / アフォーダンス

研究概要

本研究課題では,ロボットによる多様な一般物体の認識と道具使用を目的として,身体を用いた能動的知覚行為による物体挙動予測のモデルを実ロボットに具現化した.具体的には再帰結合型神経回路モデルと人間型ロボットを利用した,(1) 物体挙動に伴う音響信号の予測と分類,(2) 予測信頼性に基づく身体と物体の選択学習,さらに(3) 道具身体化モデルを構築した.本研究の成果は,工学的応用のみならず認知科学等の学術的な研究への展開も期待できる.

研究成果

• [雑誌論文] Tool-Body Assimilation of Humanoid Robot using Neuro-Dynamical System (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Nishide, J. Tani, T. Takahashi, H. G. Okuno, and T. Ogata
  • 雑誌名: IEEE Trans. On Autonomous Mental Development 巻: Vol.4, Issue:2 ページ: 139-149
  • DOI: doi:10.1109/TAMD.2011.2177660
  • 査読あり
• [雑誌論文] Body area segmentation from visual scene based on predictability of neuro-dynamical system (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nobuta, K. Kawamoto, K. Noda, K. Sabe, H. G. Okuno, S. Nishide and T. Ogata
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN-2012) ページ: 10-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-organization of Object Features Representing Motion Using Multiple Timescales Recurrent Neural Network (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Nishide, J. Tani, H. G. Okuno and T. Ogata
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN-2012) ページ: 10-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classification of Known and Unknown Environmental Sounds based on Self-organized Space using Recurrent Neural Network (2011)
  • 著者名/発表者名: Yang Zhang, T. Ogata, S. Nishide, T. Takahashi, H. G. Okuno
  • 雑誌名: Advanced Robotics, Special Issue on Dynamical System Involving Symbol Processing 巻: Vol.25, No.17 ページ: 2127-2141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cluster Self-organization of Known and Unknown Environmental Sounds using Recurrent Neural Network (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhang Yang, S. Nishide, T. Takahashi, H. G. Okuno, and T. Ogata
  • 雑誌名: Proceeding of the International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN 2011) 巻: LNCS6791 ページ: 167-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inter-modality Mapping in Robot with Recurrent Neural Network (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ogata, S. Nishide, H. Kozima, K. Komatani, H. G. Okuno
  • 雑誌名: Pattern Recognition Letters 巻: 31 ページ: 1560-1569
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motion Generation Based on Reliable Predictability using Self-organized Object Features (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Nishide, T. Ogata, J. Tani, T. Takahashi, K. Komatani, H. G. Okuno
  • 雑誌名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS-2010)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling Tool-Body Assimilation using Second-order Recurrent Neural Network (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Nishide, T. Nakagawa, T. Ogata, J. Tani, T. Takahashi, H. G. Okuno
  • 雑誌名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS-2009) ページ: 5376-5381
  • 査読あり
• [学会発表] 再帰結合神経回路モデルを用いた予測可能性による段階的対象選択学習 (2013)
  • 著者名/発表者名: 信田春満, 西出俊, 奥乃博, 尾形哲也
  • 学会等名: 情報処理学会第75回全国大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 再帰型神経回路モデルを用いた内発的動機付けによる身体モデルの優先的学習 (2012)
  • 著者名/発表者名: 信田春満, 西出俊, 奥乃博, 尾形哲也
  • 学会等名: SI 2012
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 20121219-21
• [学会発表] 神経力学モデルによる自己身体領域抽出と視覚運動系の自己組織化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 信田春満, 河本献太, 野田邦昭, 佐部浩太郎, 西出俊, 奥乃博, 尾形哲也
  • 学会等名: 日本ロボット学会第30回学術講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 20120917-20
• [学会発表] MTRNN を用いたロボットの物体操作における挙動表現特徴量の自己組織化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西出俊, 奥乃博, 尾形哲也
  • 学会等名: 日本ロボット学会第30回学術講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 20120917-20
• [学会発表] 神経力学モデルを用いたロボットの道具身体化機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口雄紀, 信田春満, 西出俊, 奥乃博,尾形哲也
  • 学会等名: 日本ロボット学会第30回学術講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 20120917-20
• [学会発表] 再帰型神経回路モデルを用いた視野変化予測と場所知覚ニューロンの発現 (2012)
  • 著者名/発表者名: 信田春満, 河本献太, 野田邦昭, 佐部浩太郎, 奥乃博, 尾形哲也
  • 学会等名: 情報処理学会第74回全国大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] 神経回路モデルを用いた道具身体化モデルによる道具機能表現の獲得 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口雄紀, 信田春満, 西出俊, 奥乃博, 尾形哲也
  • 学会等名: 情報処理学会第74回全国大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] 神経力学モデルによる身体図式に基づく空間地図の獲得 (2011)
  • 著者名/発表者名: 信田春満, 西出俊, 尾形哲也, 奥乃博
  • 学会等名: 日本ロボット学会第29回学術講演会
  • 発表場所: 芝浦工業大学
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] 能動知覚経験に基づく物体特徴量の自己組織化と予測信頼性に基づく動作生成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西出俊,尾形哲也,谷淳,高橋徹,奥乃博
  • 学会等名: 日本ロボット学会第28回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] 二次リカレントニューラルネットワークを用いた道具身体化モデルの構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西出俊, 中川達裕, 尾形哲也, 谷淳,高橋徹, 奥乃博
  • 学会等名: 日本ロボット学会第27回学術講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2009-09-16