人と機械の協調制御のためのデータ駆動による人の簡便な特徴量推定と制御系設計

本年度は人間とビークル群の協調制御系において，入出力データに基づく人間の線形時不変性の評価を行った．人間が正常にビークル群を操作できる範囲を線形性で評価することを目的にインパルス応答に基づく方法とコヒーレンス関数に基づく方法の二つの方法で評価した．インパルス応答では複数の実験を実施し評価する必要があるが，コヒーレンス関数ではより少ない実験により線形時不変性を評価できることを示した．また，複数人の被験者に対して実験を行い，低い周波数成分により構成される入力に対しては人間は高い線形性を示すことが確認できた．また，人間とビークル群の協調制御系において，人間にとって制御しやすいと感じるビークル群の情報伝達のグラフ構造を設計する方法を提案した．ビークル群の情報伝達のグラフ構造が異なるとそのダイナミクスは異なり，人間にとっての制御しやすさが異なる．本研究では，入出力データに基づき，人間にとって制御しやすいグラフ構造を設計する方法を提案した．複数人の被験者に対して実験を実施し，提案手法により設計されたビークル群のグラフ構造の良し悪しをアンケートにより評価した．他にも，入出力データから閉ループ系の安定余裕を推定する方法の提案を行った．これにより，人間とロボット群の協調制御系における安定余裕の推定に応用できると考えられる．また，量子化器を含むフィードバック制御系における量子化器と制御器のデータに基づく同時チューニング方法の提案を行った．

本年度は人間とビークル群の協調制御系において，入出力データに基づく人間の線形時不変性の評価を行った．人間が正常にビークル群を操作できる範囲を線形性で評価することを目的にインパルス応答に基づく方法とコヒーレンス関数に基づく方法の二つの方法で評価した．インパルス応答では複数の実験を実施し評価する必要があるが，コヒーレンス関数ではより少ない実験により線形時不変性を評価できることを示した．また，複数人の被験者に対して実験を行い，低い周波数成分により構成される入力に対しては人間は高い線形性を示すことが確認できた．また，人間とビークル群の協調制御系において，人間にとって制御しやすいと感じるビークル群の情報伝達のグラフ構造を設計する方法を提案した．ビークル群の情報伝達のグラフ構造が異なるとそのダイナミクスは異なり，人間にとっての制御しやすさが異なる．本研究では，入出力データに基づき，人間にとって制御しやすいグラフ構造を設計する方法を提案した．複数人の被験者に対して実験を実施し，提案手法により設計されたビークル群のグラフ構造の良し悪しをアンケートにより評価した．他にも，入出力データから閉ループ系の安定余裕を推定する方法の提案を行った．これにより，人間とロボット群の協調制御系における安定余裕の推定に応用できると考えられる．また，量子化器を含むフィードバック制御系における量子化器と制御器のデータに基づく同時チューニング方法の提案を行った．