身体性と社会性の認知脳科学的理解とアンドロイド構成論

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15017214
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 國吉 康夫 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (10333444)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 開 一夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (30323455) ; 石黒 浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10232282)
• Keywords: 身体性 / 社会性 / ヒューマノイド / アンドロイド / 脳活動計測 / 注視時間計測 / 相互作用 / 行為認識

Research Abstract

真に人間と親和性のある知能情報システム構成法を提案するためには、入間の認知・行動の基本原理である身体性と社会性の具体的解明が必要である。
本研究では、人間型自律ロボットによる行動実験と学習実験、脳計測を用いた認知神経発達科学、人間に表面的に酷似したロボットを用いた人間・ロボット相互作用実験、の三通りの手法を用いて、ロボット、人間、相互作用観測者、の三つの視点から解明を進めている今年度は以下の成果をあげた。
1.身体性研究用の等身大人間型ロボットシステムを完成し、身体ダイナミクスを活用したダイナミックな起き上がり動作の実現に世界で初めて成功した。これにより自律行動における身体性の効果を具体的に示しその行為認識との関連の解明を進めた。
2.表面上人間そっくりのロボットから徐々に要素を削除しながら人間との相互作用実験を行うことで、人間の社会的相互作用の基本要素を明らかにするという新たなアプローチを提案し、見かけや振舞いが人間に酷似したアンドロイドを開発し、公開した。
3.人間同士や人間とロボットの対話状況を被験者に見せ、ロボットの相互作用性を変化させながら脳活動計測と注視時間計測を行い、成人と乳幼児に共通に、対象が人間でもロボットでも、対話状況における相互作用性の有無を明確に認識していることを示した。
以上の成果は、学術雑誌、国際会議等での研究発表で国際的に高い評価を得るとともに、その一部はテレビ、新聞等で大きく報道され、広い関心を集めた。これらにより、本研究の基礎部分が確立した。

Research Products

• [Publications] A.Nagakubo, Y.Kuniyoshi, G.Cheng: "The ETL-Humanoid System -- A High-Performance Full Body Humanoid System for Versatile Real World Interaction"Advanced Robotics. 17・2. 149-164 (2003)
• [Publications] Hirai, M., Fukushima, H., Hiraki, K.: "An event-related potentials (ERPs) study of biological motion perception"Neuroscience Letters. 344・1. 41-44 (2003)
• [Publications] Hirai, M., Fukushima, H., Hiraki, K.: "An event-related potentials (ERPs) study of biological motion perception"Neuroscience Letters. 344・1. 41-44 (2003)
• [Publications] Hirai, M., Hiraki, K: "Specific negative component elicited by the biological motion perception : An ERP study"基礎心理学研究. 22・1. 55-56 (2003)
• [Publications] 松田 剛, 開 一夫, 嶋田総太郎, 小田一郎: "近赤外分光法によるテレビゲーム操作中の脳活動計測"シミュレーション&ゲーミング. 13・1. 21-31 (2003)
• [Publications] Arita, A., Hiraki, K: "Infants' Thought about Robots: 10 Months Infants Expected Robots to be Talked by Persons"ICCS/ASCS-2003 Joint International Conference on Cognitive Science. 19 (2003)
• [Publications] Kamewari, K., Hiraki, K., Kato, M: "Goal Attribution in Infancy"ICCS/ASC-2003 Joint International Conference on Cognitive Science. 256-258 (2003)
• [Publications] Tomoyuki Yamamoto, Yasuo Kuniyoshi: "Flexibility of Human Rising : towards understanding and design of complex dynamical behaviors"Proceedings of CLAWARO3. 27-34 (2003)
• [Publications] Yoshiyuki Ohmura, Koji Terada, Yasuo Kuniyoshi: "Analysis and Control of Whole Body Dynamic Humanoid Motion -- Experiments on a Roll-and-Rise Motion"Proceedings of International Conference on Humanoid Robotics. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] Yasuo Kuniyoshi, Moriaki Shimozaki: "A Self-Organizing Neural Model for Context-Based Action Recognition"Proceedings of IEEE EMBS Conference on Neural Engineering. 442-445 (2003)
• [Publications] Y.Kuniyoshi, Y.Yorozu, M.Inaba, H.Inoue: "From Visuo-Motor Self Learning to Early Imitation - - A Neural Architecture for Humanoid Learning"Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation. 3132-3139 (2003)
• [Publications] Koji Terada, Yoshiyuki Ohmura, Yasuo Kuniyoshi: "Analysis and Control of Whole Body Dynamic Humanoid motion -Experiments on a Roll-and-Rise Motion"Proceedings of IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems. 1382-1387 (2003)
• [Publications] Moriaki Shimozaki, Yasuo Kuniyoshi: "Integration of Spatial and Temporal Contexts for Action Recognition by Self Organizing Neural Networks"Proceedings of IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2385-2391 (2003)
• [Publications] Y.Kuniyoshi, Y.Ohmura, K.Terada, T.Yamamoto, A.Nagakubo: "Exploiting the Global Dynamics Structure of Whole-Body Humanoid Motion - Getting the "Knack" of Roll-and-Rise Motion"Proceedings of International Symposium on Robotics Research. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] Fukushima, H., Hirai, M., Hiraki, K.: "Timing and Time to Contact Estimation : Neural Activities in the Two Kinds of Sensory Anticipation in Time Domain were Directly Compared in Human ERPs"Proceedings of ICCS/ASCS- 2003 Joint International Conference on Cognitive Science. 123-128 (2003)
• [Publications] Matsuda, G., Hiraki, K: "Frontal Deactivation in Video Game Players"Proceedings of the 34th Annual Conference of ISAGA. 799-808 (2003)
• [Publications] Phillips, S., Kamewari, K., Hiraki, K.: "Preliminary report on the link between relational index length and visual attention"Proceedings of the Joint International Conference on Cognitive science. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 有田亜希子, 開一夫, 神田宗行, 石黒浩: "ロボットは話し相手になれる?:インタラクティブなロボットに対する乳児の認識"エンタテイメントコンピューティン. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 寺田耕志, 大村吉幸, 國吉康夫: "ヒューマノイドロボットのダイナミックな起き上がり運動の解析と制御"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 大村吉幸, 寺田耕志, 國吉康夫: "ヒューマノイドの全身ダイナミック動作の実現"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 池谷公志, 國吉康夫, 稲葉雅幸, 井上博允: "連想記憶モデルを用いた予測機構に基づく原初的視覚における注視行動のモデル化"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 深野亮, 小林匠, 篠原雄介, 國吉康夫, 大津展之: "多指ハンドによる物体への働きかけとなじみに基づく物体操作学習情報の抽出"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 米倉将吾, 國吉康夫: "行動戦略切り替えのための神経回路網における非線形共鳴マップの創発"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 大村吉幸, 國吉康夫: "ヒューマノイドの関節に内蔵されたトルクセンサを用いた関節フリー制御"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 岡本匡史, 國吉康夫: "時間差ヒストグラムと大津の方法を用いたブラインド音源分離"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 吉井強, 大津展之, 國吉康夫: "移動ロボットにおける随伴行動の適応的生成"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 千住淳, 平井真洋, 開一夫, 長谷川寿一: "ERPを指標とした視線方向知覚の検討"日本動物心理学会第63回大会,日本基礎心理学会第22回大会合同大会プログラム. 81 (2003)
• [Publications] 平井真洋, 千住淳, 福島宏器, 開一夫: "Biological Motion知覚はBottom-upな過程か?:ERPによる検討"日本動物心理学会第63回大会,日本基礎心理学会第22回大会合同大会プログラム. 94 (2003)
• [Publications] 平井真洋, 開 一夫: "非線形予測法に基づく乳児の眼球運動解析"第3回日本赤ちゃん学会学術集会抄録集. 33 (2003)
• [Publications] 平井真洋, 開 一夫: "脳はヒトの運動速度を推測できる?"日本認知科学会第20回大会論文集. 226-227 (2003)
• [Publications] 平井真洋, 開 一夫: "Biological Motion知覚時にみられるγ帯域での活動"日本神経回路学会第13回全国大会講演論文集. 114-115 (2003)
• [Publications] 平井真洋, 福島宏器, 千住 淳, 開 一夫: "アテンションシフト時のBiological Motion知覚における事象関連電位計測:colored bilogical motionによる検討"VISION. 15・3. 221 (2003)
• [Publications] 松田 剛, 開一夫: "テレビゲーム操作中における前頭前野の活動計測:近赤外分光法による研究"エンタテインメントコンピューティング2003論文集. 30-35 (2003)
• [Publications] 宮崎美智子, 開 一夫: "幼児はテレビ映像の奥行きをどのように理解しているか?"日本認知科学会第20回大会論文集. 332-333 (2003)
• [Publications] 國吉康夫: "ロボットの知能-創発実体主義の挑戦-"計測と制御. 42・6. 497-503 (2003)
• [Publications] 國吉康夫: "AI事典 第2版(「模倣」および「環境との相互作用」の項目)"共立出版. 544 (2003)
• [Publications] 開一夫: "AI事典 第2版(「能動学習」の項目)"共立出版. 544 (2003)
• [Publications] 安西祐一郎, 開一夫, 石崎雅人: "情報の表現と論理(現代工学の基礎)"岩波書店. 146 (2003)