自律的制御機構の進化に基づく生物行動の分析と生成

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560280
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山本 雅人 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (40292057)
• 研究分担者: 古川 正志 北海道情報大学, 経営情報学部, 教授 (70042091) ; 鈴木 育男 北見工業大学, 工学部, 准教授 (40422026)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 人工生命 / 進化型計算 / ニューラルネット / 中枢パターン生成器

研究概要

本申請課題は，実際の物理環境を再現した高速なシミュレーション環境において，仮想生物の自律的制御機構の最適化にもとづき，実際の生物に近い行動を創発させることで生物行動創発の理解を目的とするものである．生物の周期的行動の基礎となる中枢パターン生成器(CPG)の振る舞いの分析にもとづいて，仮想筋肉を用いた魚モデルの遊泳行動生成やサラマンダーモデルの歩行・遊泳行動生成を行った．さらに，複雑な行動生成を行うための行動制御コントローラの構造として，複合ニューラルネットワークを提案し，柔軟な動きを可能とする筋骨格モデルにもとづく生物の行動生成と複数の飛翔ロボットの群行動生成に応用した．

研究成果

• [雑誌論文] Study on evolution of the artificial flying creature controlled by neuro-evolution (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Ooe, Ikuo Suzuki, Masahito Yamamoto, Masashi Furukawa
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics 巻: vol.17, No. 3-4 ページ: 470-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of water flow to avoid twining of artificial seaweed (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Ogawa, Ikuo Suzuki, Masahito Yamamoto, Masahshi Furukawa
  • 雑誌名: Journal of Artificial Life and Robotics 巻: vol.17, No. 3-4 ページ: 383-387
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複合的人工ニューラルネットワーク-教師なし学習を用いた動的制御における選択型ニューラルネットワークアンサンブル- (2013)
  • 著者名/発表者名: 大江亮介,鈴木育男,山本雅人,古川正志
  • 雑誌名: 精密工学会誌 巻: 第79巻,第6号 ページ: 552-558
  • 査読あり
• [雑誌論文] 流体中の運動計算のための物理シミュレーション環境ー粒子群最適化によるダ・ヴィンチ型螺旋翼の形状決定ー (2012)
  • 著者名/発表者名: 大江亮介,鈴木育男,山本雅人,古川正志
  • 雑誌名: 精密工学会誌 巻: 第78巻,第4号 ページ: 348-353
  • 査読あり
• [雑誌論文] 仮想流体環境内における人工生物の形状と移動能力の関係 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村啓太,鈴木育男,山本雅人,古川正志
  • 雑誌名: 精密工学会誌 巻: 第78巻,第12号 ページ: 1069-1075
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Behavior Composed"for Artificial Flying Creature (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Furukawa, Makoto Morinaga, Ryosuke Ooe, Michiko Watanabe, Ikuo Suzuki, Masahito Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics 巻: vol.15, No. 7 ページ: 838-845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavior Emergence of Virtual Creature Living in Complex Environments (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Iwadate, Ikuo Suzuki, Masahito Yamamoto, Masashi Furukawa
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics 巻: vol.16, No. 2 ページ: 185-189
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複合型ビヘイビアによる円環構造弾性ロボットの自律行動獲得 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米陀佳祐,鈴木育男,山本雅人,古川正志
  • 雑誌名: 精密工学会誌 巻: 77, 5 ページ: 476-482
  • 査読あり
• [学会発表] Acquisition of Jumping Behavior on the Artificial Creature under Virtual Physical Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuta Umemura, Ikuo Suzuki, Masahito Yamamoto, Masashi Furukawa
  • 学会等名: Proceedings of the 3rd International Joint Conference on Computational Intelligence
  • 発表場所: パリ(フランス)
  • 年月日: 2011-10-24
• [学会発表] 蝶の飛行制御におけるANNの汎化能力に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大江亮介,鈴木育男,山本雅人,古川正志
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会'11(Robomec'11)
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2011-05-27
• [図書] メタヒューリスティックとナチュラルコンピューティング (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川正志,川上敬,渡辺美知子,木下正博,山本雅人,鈴木育男
  • 出版者: コロナ社
• [備考]
  • URL: http://gammon.jp/masahito