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2010 年度 実績報告書

確率分布間距離に基づく好奇心概念の一般化とロボットの自律的発達

研究課題

研究課題/領域番号 21500218
研究機関九州工業大学

研究代表者

永松 正博  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (70117307)

研究分担者 堀尾 恵一  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 准教授 (70363413)
キーワード神経回路網 / 好奇心 / surprise / 発達 / 移動ロボット / 最適化 / 解空間探索 / 経路計画
研究概要

○ロボットが敵を追いかける追跡行動の学習では、より現実的な問題に対処し、学習を促進するために、生物の様々な能力を応用する必要がある。本能的な欲求や、獲物の意図推定がこれらにあたる。例えば、敵の捕獲中に自分自身のエネルギーが消耗してしまったり、危険に遭遇して壊れてしまったりすることを避けるために生存欲を導入することが考えられる。これはレスキューロボットなどでも重要な機能になる。研究では、食欲を導入することで学習の促進が図れることが分かった。ただし、単純に食欲があるだけでは食べてばかりになるので、うまくコントロールされた食欲が重要になる。今後は、研究の結果を踏まえ、さらに獲物の意図推定に重点を置いた研究を行う。
○制約付最適化問題において、大域的最適解を求めることは、通常は解空間が莫大であるために非常に困難である。多数の複雑に絡み合う制約があると、解空間の探索はより難しくなる。研究では、これまでに未探索である部分の中でより可能性のあるところを探すために、好奇心を導入することが有効であることを示した。本手法を用いると大域的最適解の探索が効率よく行える。
○好奇心だけでなく、さまざまな情動が人間の意思決定を左右する。特に、その時の状況に即座に対応した行動が要求される場合や、社会的な行動の発現に対して、情動が重要な働きをする。他のロボットとの協調行動の発現や、情動と結びついた社会性を強化学習により実現する方法の提案を行った。
○ビデオ映像を用いた物体追跡はよく行われるが、複数の物体が複雑に絡み合って移動する状況では困難になる。研究では、対象物体が移動パターンを記憶しておき、それを用いることで解決が図れることを示した。対象物体の移動パターンの学習には、好奇心が有効働くことが考えられる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Visualization of Multiple Class Proximity Data Using Proximity Embedding and a Self-Organizing Network2011

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Misawa, Keiichi Horio, Kuzamasa Fukuda, Naoko Ueda, Hatsumi Toniguchi
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters Part B

      巻: Vol.2, No.2(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization and Analysis of Mental States Based on Photoplethysmogram2010

    • 著者名/発表者名
      Li Ying, Keiichi Horio
    • 雑誌名

      ICIC Express Letters

      巻: Vol.4, No.3(B) ページ: 923-928

    • 査読あり
  • [学会発表] 強化学習と情動学習に基づいた意志決定法による自律エージェントの社会的行動の創発2011

    • 著者名/発表者名
      松田充史, 三澤秀明, 堀尾恵一
    • 学会等名
      第1回 日本知能情報ファジィ学会九州支部学生部会研究発表会
    • 発表場所
      佐賀市
    • 年月日
      2011-03-05
  • [学会発表] Using the Internal Rewards for a Mobile Robot to Survive and Perform a Task Effectively2010

    • 著者名/発表者名
      Mikio Morita, Masumi Ishikawa, Masahiro Nagamatu
    • 学会等名
      Annual Conference of Biomedical Fuzzy Association (BMFSA 2010)
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 年月日
      20101009-20101010
  • [学会発表] Using Restricted Weight Update in Lagrangian Method for Optimization Problem2010

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Fujimoto, Jagath Weerasinghe, Masahiro Nagamatu
    • 学会等名
      Annual Conference of Biomedical Fuzzy Association (BMFSA 2010)
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 年月日
      20101009-20101010
  • [学会発表] モーションサンプルと窓を使用した複数移動物体の追跡2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤肇展, 田中佑季, 永松正博
    • 学会等名
      バイオメディカルファジィシステム学会2010年度年次大会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      20101009-20101010
  • [学会発表] The Decision making Method Based on Emotional Judgement2010

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Horio, Atsushi Matsuda
    • 学会等名
      World Automation Congress
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      20100920-20100922
  • [学会発表] 情動経験に基づく判断を有する自律エージェントによる協調行動と環境変化への適応について2010

    • 著者名/発表者名
      松田充史, 三澤秀明, 堀尾恵一
    • 学会等名
      第12回 日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2010-12-11
  • [学会発表] 情動に基づく判断を有する自律エージェントの開発2010

    • 著者名/発表者名
      松田充史, 堀尾恵一
    • 学会等名
      第18回 電子情報通信学会九州支部 学生会講演会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2010-09-24

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公開日: 2012-07-19  

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