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2014 年度 実施状況報告書

扁桃体モデルを核とする脳情報処理模倣型自律行動モデル開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25330287
研究機関山口大学

研究代表者

大林 正直  山口大学, 理工学研究科, 教授 (60213849)

研究分担者 小林 邦和  愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (40263793)
呉本 尭  山口大学, 理工学研究科, 助教 (40294657)
間普 真吾  山口大学, 理工学研究科, 助教 (70434321)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード行動モデル / 扁桃体 / 匂い認識システム / 色彩特徴 / ケプストラム分析 / 強化学習 / 脳波パターン認識 / 情動モデル
研究実績の概要

本研究の目的は,ロボット等の行動モデルの構築において,匂い刺激,視覚刺激等の外部情報をベースとし,情動を考慮しかつ過去の経験を生かして行動選択を行うための,扁桃体モデルを中心とした脳情報処理模倣型自律行動モデルの提案である。本年度は下記を行った。
(1)異なる感覚刺激処理に対応可能な,扁桃体を核とする統合化情動反応モデルの開発:本年度は匂い刺激については、実データを用いたKIIIモデルによる匂い認識システム構成時、時系列データの特徴抽出としてケプストラム分析を導入し、識別能力を改善した。また、視覚刺激について実画像の色彩の印象を特徴として抽出し情動を構成するモデルを考案した。(以上はH27年度に成果発表予定)
(2)各モデルの統合による扁桃体を核とする脳情報処理モデル模倣型自律行動モデルの開発:申請者らがこれまで開発した,情動遷移モデルを組込んだ行動選択モデルにおいて、簡略化した情動遷移モデル及び人間の感覚に合った情動行動モデルへと改善を行った。(H27年度に成果発表予定)
(3)その他
扁桃体モデルによらない数理的情動モデルと目的地への経路決定モデルを融合した情動利用型経路決定法を提案した。こちらは、生体の情動モデルではなく、工学的・数理的に情動を実現したモデルで扁桃体を利用した情動モデルより、情動をより正確に行動へ反映可能なモデルとなっている。また、脳波データに対する、人の違い、同一人でも体調の違いを吸収した汎用性的な認識システム実現を目的として、自己組織化マップ及びSVMを利用した階層型パターン認識システムを提案した。情動モデルへの統合への検討はH27年度に行いたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年度、匂い、視覚刺激の個別の情動モデルは構成済みとしたが、両者とも、精度的に改善が必要として、そちらを優先したため、両者を同時に取り扱う実データ対応の統合情動モデルが未達である。

今後の研究の推進方策

H26年度未達の匂い刺激、視覚刺激、両者を同時に取り扱う実データ対応の統合情動モデルの構築を実現し、その後、27年度研究計画の中心である実験用ハードウェア環境の構築を予定している。

次年度使用額が生じた理由

代表者及び一部の分担者の研究が若干の遅れから、研究成果発表旅費の分が次年度繰越となった。

次年度使用額の使用計画

本年度の研究の遅れを次年度で挽回し、次年度の研究成果分と併せ、研究成果発表旅費とする。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 自 己融合小脳パーセプ トロン改良モデル利用型制御システムとその合意問題への応用2014

    • 著者名/発表者名
      内山祥吾, 大林正直,呉本尭,小林邦 和
    • 雑誌名

      電気学会電子・情報・システム部門誌

      巻: 134 ページ: 990-998

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Recollection Characteristics of Generalized MCNN Using Different Control Methods (PDF)2014

    • 著者名/発表者名
      Shun Watanabe, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Kunikazu Kobayashi:
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networks, and Artificial Life,

      巻: 1 ページ: 73ー79

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Decision Making System of Robots introducing a Re-construction of Emotions Based on Their Own Experiences2014

    • 著者名/発表者名
      Shogo Watada, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto, Shingo Mabu, Kunikazu Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networks, and Artificial Life

      巻: 1 ページ: 27-32

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Learder-Follower Formation Control with an Adaptive Linear and Terminal Sliding Mode Combined Controller Using Auto-Structuring Fuzzy Neural Network2015

    • 著者名/発表者名
      Obayashi M., Ishikawa K., Kuremoto T., Mabu S.
    • 学会等名
      Proceedings of The Seventh International Conference on Advanced Cognitive Technologies and Applications (Cognitive 2015)
    • 発表場所
      フランス、ニース
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-27
  • [学会発表] An Odor Recognition System in Real Environments Using KIII Olfactory Function Model2014

    • 著者名/発表者名
      Hikino W., Obayashi M., Kuremoto T., Mabu S.
    • 学会等名
      Proceedings of The 2nd International Conference on Innovative Application Research and Education (ICIARE 2014),
    • 発表場所
      韓国:忠北大学
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
  • [学会発表] A Tracking Control Method for A Two-Wheeled Robot Using Wavelet Neural Network-based Sliding Mode Control2014

    • 著者名/発表者名
      Aridome T., Obayashi M., Kuremoto T., Mabu S.
    • 学会等名
      Proceedings of The 2nd International Conference on Innovative Application Research and Education (ICIARE 2014)
    • 発表場所
      韓国:忠北大学
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
  • [学会発表] 色 彩からの印象を考慮した強化学習システム2014

    • 著者名/発表者名
      宇都俊佑,大林正直,呉本 尭,間普真吾
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集
    • 発表場所
      福山大学
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-29

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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