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2015 年度 実績報告書

ゲーム理論的学習に基づくビジュアルセンサネットワークの協調能動センシング

研究課題

研究課題/領域番号 25420430
研究機関東京工業大学

研究代表者

畑中 健志  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (10452012)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード制御理論 / ゲーム理論 / 協調制御 / ビジュアルセンサネットワーク / 能動センシング
研究実績の概要

本申請課題は,通信・計算機能を有する複数カメラをネットワーク化することで構成されるビジュアルセンサネットワークを対象に,ゲーム理論的学習理論に基づいて,各カメラの位置・姿勢・ズームというパラメータを分散的な情報処理によって最適化する分散協調型の能動センシング手法を提案することを目的とするものである.
期間を通じて研究は順調に進捗し,申請時に計画した課題は昨年度中におおよそ達成することができたため,その結果を当該分野において最も権威があるとされているIEEE Transactions on Automatic Controlに投稿し,Regular Paperとして採択・掲載された.本論文の査読プロセスにおいて,より現実的なシナリオへの適用を求められたため,本年度は当初は予定していなかったCyprus University of Technologyの研究グループとの国際共同研究を実施し,本論文はその成果として掲載された.
また,ゲーム理論的アプローチの欠点である収束性の遅さを克服するために昨年度提案した行列多様体上の分散最適化手法に基づくソリューションを実験システムに実装し,その成果は当該分野の最難関国際会議の一つであるAmerican Control Conference 2015に採択され,発表後に書籍の執筆を求められるなど,高い評価を得た.さらに,実施計画に記載した通り,上記アルゴリズムのパラメータ数を削減する改良版と対象物の運動を分散協調的に予測するアルゴリズムを新規に提案し,シミュレーションによってその妥当性を検証した.これらの成果は現在ジャーナル論文に投稿準備中である.最後に,当初は予定していなかったが,これらの研究を効率的に進めるため,3DアニメーションソフトウェアであるBlenderを用いた複数カメラシステムのシミュレータを構築した.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Institute for System Dynamics/University of Stuttgart(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Institute for System Dynamics/University of Stuttgart
  • [国際共同研究] Department of Environmental/Science and Technology/Cyprus University of Technology(Cyprus)

    • 国名
      キプロス
    • 外国機関名
      Department of Environmental/Science and Technology/Cyprus University of Technology
  • [雑誌論文] A Payoff-based Learning Approach to Cooperative Environmental Monitoring for PTZ Visual Sensor Networks2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hatanaka, Yasuaki Wasa, Riku Funada, Alexandros G. Charalambides and Masayuki Fujita
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 61 ページ: 709-724

    • DOI

      10.1109/TAC.2015.2450611

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 分散最適化2016

    • 著者名/発表者名
      畑中健志
    • 学会等名
      第3回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-03-07 – 2016-03-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Passivity-Based Control and Optimization in Networked Robotics2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hatanaka
    • 学会等名
      CCDC Seminar
    • 発表場所
      Santa Barbara, CA, USA
    • 年月日
      2016-03-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分散最適化2015

    • 著者名/発表者名
      畑中健志
    • 学会等名
      第58回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental Study on Persistent Coverage Control with Information Decay2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hatanaka
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2015
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 年月日
      2015-07-28 – 2015-07-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Study of Gradient-Based Visual Coverage Control on SO(3) Toward Moving Object/Human Monitoring2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hatanaka
    • 学会等名
      2015 American Control Conference
    • 発表場所
      Chicago, IL, USA
    • 年月日
      2015-07-01 – 2015-07-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Stochastic Performance Analysis of Visual Motion Observer and Experimental Verifications2015

    • 著者名/発表者名
      Junya Yamauchi
    • 学会等名
      10th Asian Control Conference 2015
    • 発表場所
      Kota Kinabalu, Malaysia
    • 年月日
      2015-05-31 – 2015-06-03
    • 国際学会
  • [図書] Passivity Based Control and Estimation in Networked Robotics2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hatanaka, Nikhil Chopra, Masayuki Fujita and Mark W. Spong
    • 総ページ数
      349
    • 出版者
      Springer Verlag
  • [図書] マルチエージェントシステムの制御2015

    • 著者名/発表者名
      東俊一,永原正章,石井秀明,林直樹,桜間一徳,畑中健志
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2017-01-06  

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