脳機能の巨視的解釈に基づく知的システム手法の開発とハードウェアシステムの構築

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650408
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 本多 中二 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (30017420)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 板倉 直明 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (30223069)
• Keywords: 知的システム / ファジィ手法 / 脳機能 / 学習 / ハードウェアシステム

Research Abstract

人間の頭脳の優れた機能をまねてモデリングをし、工学的に利用しようとする研究は人工知能、ニューロ、ファジィ、ロボテックスなどの分野で数多く行われ、目的を限れば一部実用化されているものもある。しかし、多くの場合、人間の持つ柔軟性や定性的な情報から適切な特性を捉える能力あるいは学習機能など十分に反映されているとは言い難く、さらに接近が必要である。
人間がある対象に対処していく場合、(a)対象をいろいろな側面から観察し、その特性を能動的に学習し、また(b)その特性に基づいて試行錯誤を繰り返してうまく扱えるようになる。これをシステム論的にみると、(a)はシステムのモデリングに、(b)は制御に対応している。本研究ではこのような過程をマクロな視点から捉えてファジィの概念を導入してアルゴリズム化し、それによってモデリングや学習、制御、予測を行なえる手法を開発している(本手法を能動的学習法とよぶ)。
本研究では特に能動的学習法を高速かつ簡便に行うために、まず能動的学習法のディジタル処理に適した手法を開発し、その手法が様々な非線形システムのモデリングに有効であり、かつ汎用性があることを調べた。次に、この手法の処理系としてディジタルシステムをハードウェア記述言語(HDL)を用いて設計し、有効に機能することを確認した。このハードウェア化により、ソフトウェア処理の10倍〜数10倍の高速処理が実現でき、能動的学習法を複雑なサーボ系の実時間制御やロボットへ利用することが可能となった。

Research Products

• [Publications] G.Yuasa,S.B.Shouraki,Y.Sakurai,N.Honda: "Applying an active learning method to control problems"Proceedings of the Fourth Asian Fuzzy Systems Symposium. vol 1. 572-577 (2000)
• [Publications] 桜井義尚,本多中二,S.B.Shouraki: "能動的学習法の制御問題への適用に関する考察"第10回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集. 287-290 (2000)
• [Publications] 秋本英一,本多中二,S.B.Shouraki: "能動的学習法のハードウェア構築に関する研究"第10回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集. 371-374 (2000)