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2005 Fiscal Year Annual Research Report

複雑な感覚運動システムにおける適用・予測的バランス制御へのゲシュタルト的アプローチ

Research Project

Project/Area Number 04F04413
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

國吉 康夫  東京大学, 大学院・情報学環, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LUNGARELLA MASSIMILIANO  東京大学, 大学院・情報学環, 外国人特別研究員
Keywordsセンサリーモータ調整 / 情報構造 / 因果関係 / 複雑性 / グローバルダイナミクス / 自主的探究
Research Abstract

研究の最終的なゴールは,感覚運動パターンの自律探索を通して脳・身体・環境間の相互作用を利用する戦略を発見するような人工システムの開発である.このような相互作用は一貫的・協調的・知的な行動の創発に重要である.これまでに行った研究は,互いに関連して大きく三つに類別できる:
1)感覚-運動データの情報構造をさらに特徴づけるために,多変量でマルチスケールな指標をいくつか提案し例証した.それらの結果は,身体-制御構造-環境の相互作用が,様々な機能レベル,空間スケール,時間スケールにおける統計的な規則と情報構造を誘導することを示している.
2)「身体を持つエージェントは,環境から受動的に感覚情報を取り込むのではなく,環境で行動することで取り込むのだ.つまりエージェントは情報を積極的に構造化し選択し,利用する」というのが,我々が発表し議論した適応行動の基本原理である(Lungarella etal.,2006など).このことから,協調した活動は神経活動に影響を与えるといえる.
(3)発表論文(Lungarella etal.,2005; Sporns and Lungarella,2006)では,局所的な特徴と大域的なパターンの存在が,「結合」と「複雑さ」という基準によってどのように同定・定量化されるかを示した.ウェーブレット解析に基づく優れた手法を用いた同様な取り組み(Pitti et al.,2005; Pitti et al.,2006)では,身体性と感覚運動系のダイナミクスが,大域的なスケールだけでなく局所的な構造にもつながっていることが示されている.もうひとつの重要なことがらは,感覚刺激の構造化されたパターンは,身体と感覚運動系の相互作用だけでなく,身体形態に基づくダイナミクスと環境との間の相互作用の結果でもあるということである.

  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Methods for quantifying the causal structure of bivariate time series2006

    • Author(s)
      Lungarella, M., Ishiguro, K., Kuniyoshi,., Otsu, N.
    • Journal Title

      International Journal of Bifurcation and Chaos (in press)

  • [Journal Article] Quantifying patterns of agent-environment interaction2006

    • Author(s)
      Tarapore, D., Lungarella, M., Gomez, G
    • Journal Title

      Robotics and Autonomous Systems 54(2)

      Pages: 150-158

  • [Journal Article] Evolving coordinated behavior by maximizing information structure2006

    • Author(s)
      Sporns, O., Lungarella, M.
    • Journal Title

      Proc.Of the 10^<th> Int.Conf.on Artificial Life (to appear)

  • [Journal Article] Exploration of natural dynamics through resonance and chaos2006

    • Author(s)
      Pitti, A., Lungarella, M., Kuniyoshi, Y.
    • Journal Title

      Proc.Of the 9^<th> Int.Conf.on Autonomous Systems

      Pages: 558-565

  • [Journal Article] Methods for quantifying the information structure of sensory and motor data2005

    • Author(s)
      Lungarella, M., Pegors, T., Bulwinkle, D., Sporns, O.
    • Journal Title

      Neuroinformatics 3(3)

      Pages: 243-262

  • [Journal Article] Quantification of emergent behaviors induced by feedback resonance of chaos2005

    • Author(s)
      Pitti, A., Lungarella, M., Kuniyoshi, Y
    • Journal Title

      Recent Advances in Artificial Life : Advances in Natural Computation 3(15)

      Pages: 199-213

  • [Book] Special issue of Robotics and Autonomous Systems2006

    • Author(s)
      Paul, C., Lungarella, M., Iida, F.(eds.)
    • Publisher
      Morphology, Control, and passive Dynamics(to appear)

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Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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