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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04904/
• 关键词: 機械学習; ソフトコンピューティング; 記号創発; コミュニケーション創発; 確率的生成モデル

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．

This study aims to promote the study of the theory of symbol creation and the theory of fusion system creation. This study consists of the following 4 research projects. [Topic 1] Symbol creation in basic learning,[Topic 2] Symbol creation analysis and identification of multiple human beings,[Topic 3] Learning creation in human beings and symbol fusion system,[Topic 4] Learning application in human beings and symbol fusion. In 2022, we will focus on [Topic 1] and [Topic 2]. [Topic 1] In the context of prior research, a proposal for the development of a plurality of 3-or more-complex marker systems is proposed. Deep generation of performance learning, symbol creation and fusion of performance learning, symbol creation and fusion of performance learning, symbol creation and social performance learning, symbol creation and internal performance of the main body of the impact, and perspective to clarify. [Topic 2] In relation to the sign theory, the person who has been arrested is in the process of being arrested, and the person who has been arrested is in the process of being arrested. [Topic 3] Basic theoretical preparation for the future. [Topic 4] The discussion on the preparation of relevant documents should be carried out. In particular, this year's research focused on the concept of set prediction symbolization and clarification, and the creation of a set of mathematical models. New research has been launched on the integration of theories of psychiatry and reinforcement learning.

项目成果

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

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomoaki Nakamura;Tadahiro Taniguchi;Akira Taniguchi
• 通讯作者: Akira Taniguchi

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

• 发表时间: 2022
• 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

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

• 发表时间: 2022
• 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

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

Emergent Communication as Decentralized Representation Learning: Metropolis-Hastings Naming Game and Beyond

作为去中心化表征学习的新兴通信：Metropolis-Hastings 命名游戏及其他

• 发表时间: 2022
• 作者: Tadahiro Taniguchi;Yuto Yoshida;Furukawa;Kazuma Furukawa;Jun Inukai;Ryota Okumura;Yoshinobu Hagiwara;Akira Taniguchi
• 通讯作者: Akira Taniguchi