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2022 年度 実績報告書

身体から得られる個々の経験を記憶する脳型人工知能ハードウェアとホームロボット応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K21318
研究機関九州工業大学

研究代表者

田中 悠一朗  九州工業大学, ニューロモルフィック AI ハードウェア研究センター, 助教 (70911288)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
キーワード脳型人工知能 / 身体性 / ロボット / ハードウェア
研究実績の概要

2022年度はAIモデルのハードウェア化とロボット応用に取り組んだ.AIモデルのハードウェア化では,前年度に開発したAIモデル(時定数が異なる複数のレザバーを組み合わせて,異なる周波数を持つ様々な入力に対して柔軟に対応するモデル)をスルホン化ポリアニリンネットワークによるレザバーデバイスを用いて実装した.ここでは,実装したモデルがソフトウェアで実装したモデルの性能には及ばないものの,レザバーを有さないモデル(線形モデル)より高い性能をもつことを示した.ただし,ハードウェア化による性能の悪化はレザバーデバイスの計測機器のノイズによる影響が大きく,回路実装によって改善できるものと考えられる.ここで得られた成果は,回路とシステムのフラグシップ会議であるIEEE International Symposium on Systems and Circuits 2023に採択され,次年度に報告予定である.ロボット応用では,柔軟触覚センサ搭載のロボットハンドを用いて物体を正しく掴んだときの触覚情報を記憶し,新たに物体を掴むときに得た触覚情報が記憶にあるものと同じかどうかを判断することで,物体を想定通りに掴めているかどうかの検証に活用するシステムを開発した.ここで得られた成果は第40回日本ロボット学会学術講演会にて報告済みである.研究期間全体をまとめると,ロボットの身体から得られる個々の情報を記憶し,想起する機能をもつAIモデルの考案とハードウェア化を完了し,ソフトウェアによる検証に止まってはいるが,ホ―ムサービスロボットへの実装・検証も完了した.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Random network device fabricated using Ag2Se nanowires for data augmentation with binarized convolutional neural network2023

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kotooka, Yuichiro Tanaka, Hakaru Tamukoh, Yuki Usami, Hirofumi Tanaka
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 16 ページ: -

    • DOI

      10.35848/1882-0786/acae6a

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reservoir-based convolution2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Tanaka, Hakaru Tamukoh
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 13 ページ: 397-402

    • DOI

      10.1587/nolta.13.397

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] In-Material Reservoir Implementation of reservoir-Based Convolution2023

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Tanaka, Yuki Usami, Hirofumi Tanaka, Hakaru Tamukoh
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple memory accumulation and recall by a hippocampus model reflecting emotional values2023

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Mizutani, Yuichiro Tanaka, Hakaru Tamukoh, Katsumi Tateno, Osamu Nomura, Takashi Morie
    • 学会等名
      The 11th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer (BFBC2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Material computing based on electrochemical dynamics2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Usami, Yuichiro Tanaka, Takumi Kotooka, Hakaru Tamukoh, Hirofumi Tanaka
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Neuromorphic AI Hardware
    • 国際学会
  • [学会発表] Reservoir-based 1D convolution2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Tanaka, Hakaru Tamukoh
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Neuromorphic AI Hardware
    • 国際学会
  • [学会発表] Reservoir computing in the matter based on electrochemical dynamics2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Usami, Yuichiro Tanaka, Hakaru Tamukoh, Takuya Matsumoto, van der Wiel W, Hirofumi Tanaka
    • 学会等名
      16th International Conference on Nanostructured Materials (NANO2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] 電気化学ダイナミクスリザバーを用いた分類用データ拡張2022

    • 著者名/発表者名
      宇佐美 雄生,田中 悠一朗,琴岡 匠,田向 権,田中 啓文
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Ag2Seナノワイヤネットワークインマテリオリザバーデバイスの音声分類2022

    • 著者名/発表者名
      琴岡 匠,Lilak Sam,Stieg A. Z.,Gimzewski J. K.,田中 悠一朗,田向 権,宇佐美 雄生,田中 啓文
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] ロボットの触覚の記憶獲得と記憶に基づいた違和感の検知2022

    • 著者名/発表者名
      徳野 将士,田中 悠一朗,川節 拓実,細田 耕,田向 権
    • 学会等名
      第40回日本ロボット学会学術講演会

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公開日: 2023-12-25  

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