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人間とロボットの相互関係形成のための構造化学習

研究報告コード R070000240
整理番号 R070000240
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 久保田 直行
研究者所属機関
  • 首都大学東京
研究機関
  • 首都大学東京
報告名称 人間とロボットの相互関係形成のための構造化学習
報告概要 人間に優しいロボットの従来研究は、ある特定の行動学習や知識の抽出、音声対話や感情表現に基づく円滑なコミュニケーションを目指したものが多く、人間とロボットのコミュニケーション形態の形成や学習に関する議論は、ほとんど行われていない。また、人間とロボットとの相互関係形成の議論は、「慣れ」や「愛着」に関する議論だけでなく、「信頼性」への議論へと発展し、ロボットとの相互関係は、はき慣れたシューズや乗り慣れた自転車や自動車のように使用者の期待を裏切らない道具へと進化させうる。相互関係は、単に故障率や精度等の問題でなく、人間と人間のように実際に「関わる」ことにより相互適応するプロセスの中に構築される関係であり、相互関係形成を相互学習の枠組みから議論する必要がある。本研究では、人間との相互関係を形成するためのロボットの構造化学習の方法論の確立を目指す。具体的には、人間とロボットとのコミュニケーション形態の形成プロセスの解析や人間からロボットヘの教示方法の形成プロセスの解析に基づき、人間とロボットとの相互関係形成の議論を通して、人間がロボットをパートナーとしてより賢く共存できる方法論を構築する。人間との相互作用の中から人間とロボットの相互関係形成を議論するために、大きくわけて、以下の三つの観点から研究を進める。まず、コミュニケーションに必要なロボットの知覚システムに関する研究である。人間は、他者の発話内容や身振り・手振りに基づき、見ている環境から必要な情報探索しながら、円滑なコミュニケーションを進める。したがって、人間のように環境を介したコミュニケーションを支えるための知覚システムを構築する。次に、ロボットの人間とのコミュニケーションと教示に関する基礎研究である。ロボットの学習において、成功や失敗に関する教示は、最低限、必要不可欠であるが、その教示そのものが形成される過程を例に、人間とロボットのコミュニケーションを可能にするロボットの学習機構や模倣学習のための方法論を構築する。さらに、行動学習時に人間との接触の構造や状況に関する価値関数を学習させることにより、本来のコミュニケーションにおいて、獲得済み行動を再現するための方法論を提案する。最後は、人間とロボットの相互関係形成を実現するための全体としての構造化学習の方法論に関する研究である。
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研究分野
  • 人工知能
  • 人間機械系
  • ロボットの運動・制御
関連発表論文 (1) 久保田直行,三原正雅,小島史男,福田敏男,疑似生態系のための共進化型ロボットの行動獲得,日本知能情報ファジィ学会誌,15巻,1号,pp.88-97,2003.
(2) 橋本節雄,小島史男,久保田直行,知覚に基づくロボティクスのための遺伝的プログラミングを用いた知覚システムの獲得,日本知能情報ファジィ学会誌,15巻,2号,pp.190-198,2003.
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(25) Kubota, N, and Kanemaki, M., Search in Perceiving-Acting Cycle for A Vision-Based Mobile Robot, Proceedings (CD-ROM) of The second International Conference on Computational Intelligence, Robotics and Autonomous System (CIRAS 2003), December, 2003.
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(38) Naoyuki Kubota, Minoru Abe, Interactive Learning for A Partner Robot Based on Cyclic Gestures, Proc. (CD-ROM) of The 5th International Conference on Simulated Evolution And Learning (SEAL 04), SWA-1, Busan, Korea, October 26-29, 2004
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(60) 漆崎陽介,久保田画行,強化学習を用いたエージェントとのコミュニケーション,第47回システム制御情報学会研究発表講演会文集,pp.617-618,2003.5.14.
(61) 久保田直行,印牧公幸,構造化学習を用いた知覚-行為循環に基づく移動ロボット,第47回システム制御情報学会研究発表講演会文集,pp.463-466,2003.5.14.
(62) 久保田直行,上島伸一,人間とのコミュニケーションのためのサッカーロボットの記号理解,第十ニ回ファジィ学会北信越支部シンポジウム公演論文集,pp.31-34,2003.9.24-25.
(63) 久保田直行,佐々木祐宣,スパイキングニューロンを用いたパートナーロボットの視覚ナビゲーション,第十二回ファジィ学会北信越支部シンポジウム公演論文集,pp.35-38,2003.9.24-25.
(64) 佐々木祐宣,久保田直行,スパイキングニューラルネットワークを用いたパートナーロボットのナビゲーション,第48回システム制御情報学会研究発表講演会論文集,pp.625-626,2004.5.21.
(65) 上島伸一,久保田直行,進化的計算を用いた視知覚に基づく移動ロボットのファジィ制御,第48回システム制御情報学会研究発表講演会論文集,pp.631-632,2004.5.21.
(66) 久保田直行,能島裕介,小島史男,パートナーロボットの見まね学習のための知覚システム,第20回ファジィシステムシンポジウム, pp.398-403,2004.6.2-3.
(67) 阿部稔, 久保田直行,パートナーロボットの見まね学習のための計算的知能,ロボティクス・メカトロニクス講演会'04講演論文集(CD-ROM),P2-H-5,2004.6.20.
(68) 伊藤善博,久保田直行,移動ロボットのマップビルディングのための環境情報抽出,ロボティクス・メカトロニクス講演会'04講演論文集(CD-ROM),P2-H-4,2004.6.20.
(69) 久保田直行,パートナーロボットの構造化学習,KES国際会議日本支部主催第2回講演会講演論文集,pp.9-16,2004.7.17.
(70) 伊藤善博,久保田直行,身体性に基づくパートナーロボットのマップビルディング,KES国際会議日本支部主催第2回講演会講演論文集,pp.85-89,2004.7.1.
(71) 上島伸一,久保田直行,床下ロボットのための進化的視覚システム,KES国際会議日本支部主催第2回講演会講演論文集,pp.51-52,2004.7.17.
(72) 佐々木祐宣,久保田直行,スパイキングニューラルネットワークを用いた移動ロボットの行動学習・KES国際会議日本支部主催第2回講演会講演論文集,pp.97-102,2004.7.17.
(73) 久保田直行,西田謙一郎,ニューラルネットワークを用いたパートナーロボットのコミュニケーション,第14回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集,pp.117-122,2004.10.9.
(74) 久保田直行,上野康次,実環境とリンクしたパートナーロボットのシミュレーション,日本シミュレーション&ゲーミング学会2004年度秋期全国大会発表論文集,pp.37-40,2004.11.6.
(75) 上島伸一,久保田直行,進化的計算を用いた視知覚に基づく移動ロボットのファジィ制御,計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演概要集,p.197,2004.12.18.
(76) 表慎太郎,久保田直行,パートナーロボットのコミュニケーションのための発話と認識,計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演概要集,p.244,2004.12.19.
(77) 友田恭太郎,久保田直行,見まねに基づく人とパートナーロボットのコミュニケーション,計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演概要集,p.244,2004.12.19.
(78) 久保田直行,加藤至喜,谷口和彦,床下作業ロボットの知的行動制御,日本機械学会関東支部 第11期 総会講演会 講演論文集,pp.331-332,2005.3.18.
(79) 伊藤善博,久保田直行,身体性に基づく移動ロボットのための視覚ナビゲーション,弟24回ファジィ・ワークショップ講演論文集,pp.43-46,2005.3.19.
(80) 佐々木祐宣,久保田直行,動的環境下でのFuzzy Spiking Neural Networkを用いた移動ロボットの行動学習,第24回ファジィ・ワークショップ講演論文集,pp.47-50,2005.3.19.
(81) 上野康次,久保田直行,ファジィ制御を用いたサッカーロボットの共進化学習,第24回ファジィ・ワークショップ講演論文集,pp.17-20,2005.3.19.
(82)上島伸一,久保田直行,視知覚に基づくサッカーロボットの多目的行動調停,日本機械学会 関東支部 第11期総会講演会 講演論文集,pp.255-256,2005.3.19.
(83) 西田謙一郎,久保田直行,パートナーロボットのためのニューロファジィコンピューティングを用いた人間識別,第24回ファジィ・ワークショップ講演論文集,pp.85-88,2005.3.20.
(84) 久保田直行,西田謙一郎,パートナーロボットのコミュニケーションのための相互認知環境,第5回計測自動制御学会制御部門大会 資料,pp.487-490,2005.5.26.
(85) 西田謙一郎,久保田直行,知覚に基づく人間-ロボット協調のための対話,ロボティクス・メカトロニクス講演会2005講演論文集(CD-ROM),2A1-N-058,2005.6.10.
(86) Indra Adji Sulisitjono,久保田直行,自己組織化マップとバックプロパゲーションに基づくパートナーロボットの人間識別, 第21回ファジィシステムシンポジウム講演論文集,pp.266-269,2005.9.7.
(87) 久保田直行,清水俊之,パートナーロボットの人間検出のための視知覚,第21回ファジィシステムシンポジウム講演論文集,8D2-2,2005.9.8.
(88) 久保田直行,清水俊之,模倣に基づく行動モデル生成と学習,日本応用数理学会2005年度年会 講演予稿葉,pp.48-49,2005.9.23.
(89) 西田謙一郎,小島宏幸,久保田直行,環境に制約された対話のためのパートナーロボットのための知覚,第15回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集,pp.397-402,2005.9.27.
(90) 上島伸一,久保田直行,谷口和彦,視覚に基づく移動ロボットのための状態遷移に基づく遠隔操作補助,第15回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集,pp.403-406,2005.9.29.
(91) 友田恭太郎,久保田直行,ニューラルネットワークに基づく見まね学習のための軌道生成及びその学習,日本シミュレーション&ゲーミング学会 全国大会論文報告書2005年秋号,pp.109-112,2005.10.12.
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(102) 久保田直行,(解説)知能ロボットの行動学習;システム制御情報学会,システム/制御/情報,Vol.48,No.2,pp.51-56,2004.
(103) 久保田直行,(解説)システムインテグレーションとインテリジェントシステム,計測と制御,Vol.44,No.5,pp.339-344,2005.
(104) 久保田直行,(特別講演)鉄腕アトムとパートナー,「未来を描くロボットの知-アトム生誕を記念して-」,2003.4.7.
(105) 久保田直行,(招待講演)パートナーロボットのためのソフトコンピューティングシンポジウム,「最近のソフトコンピューティング技術の進展」,早稲田大学,2003.6.7.
(106) Naoyuki Kubota,(Plenary Speech)Structured Learning for Partner Robots,Proc.of 2004 IEEE International Conference on Fuzzy Systems Vol.1 pp.9-14,Budapest,Hungary,Jul. 25-29,2004.
(107) 久保田直行,(特別講演)パートナーロボットの構造化学習,KES国際会議日本支部主催第2回講演会講演論文集,pp.9-16,2004.7.17.
(108) 久保田直行,(招待講演)ロボットを通して,人の心や行動を考える,東京都千代川区立九段小学校,2005.10.28.
(109) 久保田直行,人の暮らしを明るく支えるパートナーロボット,第9回いたばし産業見本市,板橋区立東板橋体育館,2005.11.17-19.
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/相互作用と賢さ研究領域
研究報告資料
  • 久保田 直行. 人間とロボットの相互関係形成のための構造化学習. 2005年度 個人型研究(さきがけ)研究報告会 「相互作用と賢さ」研究領域 講演要旨集(研究期間:2002-2006), 2006. p.33 - 48.

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