课题基金 / 基金详情

学習制御のロバスト性における忘却ファクタ-の役割の解明

学習制御のロバスト性における忘却ファクタ-の役割の解明
阐明遗忘因素在学习控制鲁棒性中的作用
批准号：
02255204
负责人：
有本 卓
金额：
$1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1990 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02255204/
关键词：
マニピュレ-タロボットア-ム学習制御忘却係数長期記憶短期記憶ロバスト性受動性

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究では、ロボットの運動に少しのゆらぎや、運動初期化の誤差,および測定誤差を許したとき、制御入力が繰返し学習によって理想の入力の近傍の収束していくための力学的メカニズムを明らかにした。すなわち、測定値として各関節の速度を用い、学習則に微分を取らないP型学習制御について考察するとき、忘却ファクタ-の導入によって、学習のロバスト性と収束性が成立することを理論的かつ実験的に明らかにした。また、数回から十数回の繰返し練習を1セットとするインタ-バル練習法を提案した。この方法では、各セット終了後、長期記憶に貯えた制御入力を短期記憶のそれで更新することにより、学習の速度が著しく加速されることをシミュレ-ションと実験によって確認した。また、誤差ベクトルに関するある2乗誤差積分(誤差のエネルギ-量に相当)の意味で最適である制御入力をテンポラリ-メモリ-に常に貯え、各セットの終了後に、長期入力をこの最適入力で更新する方法を提案し、これを選択的学習制御法と名づけた。そして、この方法により、学習制御の収束性を理論的に証明した。これは、人間の場合にエネルギ-レセプタ-の存在を仮定することに対応しており、こうして、テンポラリ-と短期および長期の三種の異るメモリ-と忘却因子の果す役割が理論的に解明された。また、ロバスト性や収束性の証明にはロボットのダイナミクスの受動性と誤差ダイナミクスに関する指数関数的受動動性が本質的に効いていることが示された。人間の場合にも、力学系にこのような受動性が想定できるなら、運動の学習の本質には受動性が重要な働きをしていることが示唆される。
英文摘要
本研究では、ロボットの運動に少しのゆらぎや、運動初期化の誤差,および測定誤差を許したとき、制御入力が繰返し学習によって理想の入力の近傍の収束していくための力学的メカニズムを明らかにした。すなわち、測定値として各関節の速度を用い、学習則に微分を取らないP型学習制御について考察するとき、忘却ファクタ-の導入によって、学習のロバスト性と収束性が成立することを理論的かつ実験的に明らかにした。また、数回から十数回の繰返し練習を1セットとするインタ-バル練習法を提案した。この方法では、各セット終了後、長期記憶に貯えた制御入力を短期記憶のそれで更新することにより、学習の速度が著しく加速されることをシミュレ-ションと実験によって確認した。また、誤差ベクトルに関するある2乗誤差積分(誤差のエネルギ-量に相当)の意味で最適である制御入力をテンポラリ-メモリ-に常に貯え、各セットの終了後に、長期入力をこの最適入力で更新する方法を提案し、これを選択的学習制御法と名づけた。そして、この方法により、学習制御の収束性を理論的に証明した。これは、人間の場合にエネルギ-レセプタ-の存在を仮定することに対応しており、こうして、テンポラリ-と短期および長期の三種の異るメモリ-と忘却因子の果す役割が理論的に解明された。また、ロバスト性や収束性の証明にはロボットのダイナミクスの受動性と誤差ダイナミクスに関する指数関数的受動動性が本質的に効いていることが示された。人間の場合にも、力学系にこのような受動性が想定できるなら、運動の学習の本質には受動性が重要な働きをしていることが示唆される。
期刊论文(10)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
S.Arimoto: "Learning for skill refinement in robotic systems" IEICE Trans on Communications,Electronics,Information and Systems. E74. 235-243 (1991)
S.Arimoto：“机器人系统技能精炼的学习”IEICE Trans on Communications、Electronics、Information and Systems。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
S.Arimoto,T.Naniwa and H.Suzuki: "Rohustness of Pーtype learning Control with a for getting factor for robotic motions" Proceedings of the 29th IEEE Conference on Decision and Control. 5. 2640-2645 (1990)
S.Arimoto、T.Naniwa 和​​ H.Suzuki：“Ptype 学习控制的 Rohustness 和获取机器人运动的因子”第 29 届 IEEE 决策与控制会议论文集 5. 2640-2645 (1990)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
S.Arimoto,T.Naniwa and H.Suzuki: "Selective learning with a forgetting factor for robotic motion control" Proceedings of the 1991 IEEE International Conference on Robotics and Automation. (1991)
S.Arimoto、T.Naniwa 和​​ H.Suzuki：“机器人运动控制的选择性学习与遗忘因子”1991 年 IEEE 国际机器人与自动化会议论文集。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
S.Arimoto: "Learning Control the ory for robotic motion" International Journal of Adaptive control and Signal Proussing. 4. 543-564 (1990)
S.Arimoto：“学习控制机器人运动的理论”国际自适应控制和信号处理杂志。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
冗長自由度系で起こる逆運動学の設定不良の解消:ベルンシュタイン問題への挑戦
  • 批准号：
    16656085
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.05万
  • 财政年份：
    2004
  • 负责人：
    有本 卓
  • 依托单位：
    Ritsumeikan University
非線形回路理論の展開による手先技量の力学的理解と制御
  • 批准号：
    07455169
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $2.75万
  • 财政年份：
    1995
  • 负责人：
    有本 卓
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
非線形機械システムに対するモデルベース適応制御法と学習制御法の確立
  • 批准号：
    06452249
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $2.3万
  • 财政年份：
    1994
  • 负责人：
    有本 卓
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
モデルベース適応制御法と学習制御法の確立と機械システム高知能化
  • 批准号：
    05452216
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $1.92万
  • 财政年份：
    1993
  • 负责人：
    有本 卓
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
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