Foundation of Co-creative Learning based on Symbol Emergence Systems Theory

基于符号涌现系统理论的共创学习基础

基本信息

批准号：
21H04904
负责人：
谷口忠大
金额：
$ 26.79万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では記号創発システム論に基づく人間ロボット融合系の共創的学習理論の基盤創成を目指して研究推進を行った．本研究は以下の４つの研究項目から構成される．[課題１] マルチモーダル表現学習に基づくロボット間の記号創発，[課題２] 複数の人間における記号創発のモデル分析とダイナミクス検証，[課題３] 人間とロボット融合系における共創的学習の創成，[課題４] サービスロボットにおける共創的学習の応用，である．この中で，２０２２年度においてはこの内[課題１]と[課題２] に関して主に取り組んだ．[課題１]に関しては先行研究のモデルを拡張し，３体以上の複数のエージェントによる記号創発により分散的なベイズ推論として記号創発が可能となる枠組みを提案した．また，深層生成モデルによる表現学習と記号創発の融合的モデルInter-GMM+VAEを提案し，記号創発が社会的な表現学習となり，また創発した記号が主体の内部表現にまで影響を与えるという視点を明確にした．[課題２] に関しては実験記号論にもとづく被験者実験を行い，そのコミュニケーションにおける被験者の行動がメトロポリスヘイスティングス法に基づくアルゴリズムにより良く表現できることを明らかにした．[課題３] に関しては実験のための基本的な理論整備を進めた．[課題４]に関しても準備的検討を進めた．特に本年度の研究により，集合的予測符号化という概念を明確にし，記号創発システムの数理モデルがより一般的な広がりを持つことを示すことが出来た．新たな共同研究を展開し，精神医学への応用や，強化学習との理論的融合に関して広がりを得ることもできた．

促进这项研究的目的是基于符号出现系统的理论为人类机器人共同创造学习理论创造基础。这项研究包括以下四个研究项目：[项目1]基于多模式表达学习的机器人之间的符号出现，[项目2]模型分析和符号出现的动态验证，[项目3]在人类和机器人融合系统中创建共同创造性学习，[项目4] [项目4] [项目4]在服务机器人中应用共同学习。其中，在2022财年，我们主要从事其中的第1和第2期。关于[问题1]，我们扩大了先前研究的模型，并提出了一个框架，该框架可以通过三个或更多代理作为分布式贝叶斯推理的符号出现。我们还提出了一个Inter-GMM+VAE，该模型将表达方式学习和符号出现使用深层生成模型结合在一起，并阐明了符号出现成为社会表达学习的观点，而出现的符号甚至会影响主题的内部表示。关于[问题2]，我们进行了基于实验符号学的主题实验，并透露，使用基于大都会黑斯廷斯大都会方法的算法可以更好地表达该受试者在交流中的行为。关于[问题3]，我们已经为实验进行了基本的理论准备。关于[问题4]也进行了预备考虑。特别是，今年的研究阐明了集体预测性编码的概念，并证明了符号新兴系统的数学模型具有更普遍的传播。还开发了新的合作研究，并且还可以通过增强学习扩展其对精神病学和理论融合的应用。

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

僕とアリスの夏物語人工知能の，その先へ

我和爱丽丝的夏日故事：超越人工智能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村悠人;松尾春紀;松田雄河;近藤将成;亀井靖高;鵜林尚靖;谷口忠大
通讯作者：
谷口忠大

Multi-agent collaboration through emergent communication based on MLDA and Metropolis-Hastings

基于 MLDA 和 Metropolis-Hastings 的紧急通信实现多智能体协作

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoaki Nakamura;Tadahiro Taniguchi;Akira Taniguchi
通讯作者：
Akira Taniguchi

記号創発ロボティクスから実世界言語理解知能への展望

从符号出现机器人到现实世界语言理解智能的前景

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Oya;R. & Tanaka;A.;谷口忠大
通讯作者：
谷口忠大

立命館大学創発システム研究室WEBサイト

立命馆大学紧急系统实验室网站

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

マルチモーダルな予測と推論に基づく実世界認知アーキテクチャ：記号創発ロボティクスから全脳確率的生成モデルまで

基于多模态预测和推理的现实世界认知架构：从符号涌现机器人到全脑概率生成模型

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
入山優;肥後芳樹;楠本真二;谷口忠大
通讯作者：
谷口忠大

DOI：
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0
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