実世界動的相互作用下での随伴性検出と利用を導く意図理解を通じた語彙獲得発達モデル

通过意图理解来获取词汇的发展模型，指导现实世界动态交互中的意外事件检测和利用

• 批准号: 09J57061
• 负责人: 中野 吏
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J57061/
• 关键词: 共同注意; 意図推定; 強化学習; 短期記憶; 随伴性; 内部状態推定; 複数機能の同時学習; 複数モダリティの同期性; 認知発達ロボティクス

本年度は語彙獲得に必要な共同注意行動において,養育者の内部状態(意図)を理解し,その理解が幼児の共同注意発達過程における様々な行動の獲得に繋がることを計算機シミュレーションで示した,学習者(幼児)が養育者と強調して共同注意行動を行うためには,養育者の内部状態を推定し,それに適した行動をとる必要がある.しかし,学習者にとって,養育者の内部状態は直接観測できない情報である.そこで,養育者の内部状態に随伴して現れる行動を検出し,それをもとに養育者の内部状態を推定し,それに応じて共同注意に達するための最適行動が学習できるシステムを開発した.具体的にはHMMによる隠れ状態(内部状態)を含めた養育者の行動の随伴性をモデル化し,強化学習を用いて,各内部状態に応じた最適行動を学習する枠組みである.共同注意発達モデルの従来研究では,視線追従(応答的共同注意)の発達過程までしかモデル化されていなかったが,本研究の提案システムでは養育者の内部状態の検出に伴う,最適行動の変容により,幼児の応答的共同注意から誘導的共同注意までの一連の発達過程を説明できることを示した.また,養育者の随伴的な行動の検出には,その複雑さによって検出するために見なければいけない履歴の大きさが異なってくる.そこで,提案システムに参照履歴,すなわち記憶容量を導入した.これによって,共同注意と同時期に発達する短期記憶の発達が幼児の誘導的共同注意を引き出すトリガーに成り得ることを示した.また,その記憶機能が低いままであると,共同注意発達に障害をもつ自閉症のような発達過程をたどることを示し,自閉症の共同注意の発達障害が短期記憶容量(もしくはワーキングメモリ)の不足に起因する可能性を示した.ただし,語彙を考慮した発達のモデル化まではたどり着いていない.

This year は vocabulary for に な common attention necessary action に お い て, nurturers の internal state (図) を understand し, そ の understand が young where の common attention 発 da process に お け る others 々 な action の get に 繋 が る こ と を computer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で shown し た, learners (young) where が nurturers と emphasize し て common attention to action line を う た め に は Presumption, nurturers の internal state を し, そ れ に optimum し た action を と る necessary が あ る. し か し, learners に と っ て, nurturers の internal state は 観 directly measuring で き な い intelligence で あ る. そ こ で, nurturers の internal state に with accompanying し て now れ る action を 検 し, そ れ を も と に nurturers の internal state を presumptive し そ れ に 応 じ て together Note that に reaches するため, <s:1> optimal action が learning で るシステムを るシステムを development た. Government specific に は HMM に よ る れ state (internal state) contains を め た nurturers の の action with sex を モ デ ル し, reinforcement learning を with い て, various internal state に 応 じ study the optimal action を た す る 枠 group み で あ る. Joint attention 発 da モ デ ル の 従 to study で は, sight after 従 (応 answer common attention) の 発 da process ま で し か モ デ ル change さ れ て い な か っ た が, this study proposed の シ ス テ ム で は nurturers の internal state の 検 に with う, the optimal action の - let に よ り, young where の 応 a common attention か ら induced joint attention ま で の for の 発 process を illustrate で き る こ と を shown し た. ま た, nurturers の な action with companion の 検 out に は, そ の complex 雑 さ に よ っ て 検 out す る た め に see な け れ ば い け な い shoe bearing large の き さ が different な っ て く る. そ こ で, proposal シ ス テ ム に reference shoe with す な わ ち memory capacity を import し た. こ れ に よ っ て, joint attention に と period 発 す る short-term memory の 発 da が young where の induced joint attention を lead き out す ト リ ガ ー に into り get る こ と を shown し た. ま た, そ の low memory function が い ま ま で あ る と, joint attention 発 da に handicap of を も つ autism の よ う な 発 da process を た ど る こ と を し, autism の common attention の 発 of handicap of が short-term memory capacity (も し く は ワ ー キ Cause insufficient ン グ メ モ リ) の に す を る possibility in し た. た だ し, vocabulary を consider し た 発 da の モ デ ル change ま で は た ど り the い て い な い.

项目成果

マルチモジュールの相互促進的学習による共同注意発達過程の構成

通过多模块互助学习的联合注意力发展过程的结构

• 发表时间: 2010
• 作者: Oppong;J.;中野吏
• 通讯作者: 中野吏

A co-developmental model of gaze-following and words in multimodal joint attention through cross facilitative learning based on mutual exclusiveness

基于互斥性的交叉促进学习多模态联合关注中目光跟随和词语的共同发展模型

• 发表时间: 2010
• 作者: Masunaga;T.;中野吏
• 通讯作者: 中野吏

認知発達ロボティクスに求められるもの～共同注意を例とした複数機能の今日発達メカニズムの解明～

认知发育机器人需要什么——以联合注意力为例阐明当前多种功能的发育机制——

• 发表时间: 2009
• 作者: Masunaga;T.;中野吏;Afrizar;中野吏;Hermansah;中野吏;Darmawan;中野吏
• 通讯作者: 中野吏

A developmental model of initiating joint attention through constructing state space

通过构建状态空间启动共同注意力的发展模型

• 发表时间: 2011
• 作者: Bandoh;M.N.;中野吏;若月利之;Ellyn Kathalina DAMAYANTI;Tsukasa Nakano
• 通讯作者: Tsukasa Nakano

マルチモーダル共同注意における語彙と視線追従の共発達モデル

多模态联合注意力中词汇和目光跟随的共同发展模型

• 发表时间: 2010
• 作者: Wakatsuki;T.;中野吏
• 通讯作者: 中野吏