群れ行動からのシステム制御理論の構築

从群体行为构建系统控制理论

• 批准号: 14J01358
• 负责人: 山内 翔
• 金额: $ 1.39万
• 依托单位: Future University-Hakodate (2015)Hokkaido University (2014)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J01358/
• 关键词: 同期; ロボット; 振動子; MSE; MMSE; 恒常性

初年度において自律システムにおける恒常性を不安定度の減少方向への漸近維持という形で定義し、Flockingアルゴリズムによる制御法で得られた知見及び、そのFlockingアルゴリズムを更に抽象化し振動子による同期現象としてとらえた事例から、自律ロボットのセンサー入力値及びアクチュエータのコントロールパラメータを振動子として捉え、自律ロボットを振動子群として捉える制御法を構築した。この制御手法では、ロボットは振動子の集合体として形成され、さらに周囲環境も振動子群として解釈する。振動子群は他の振動子群と同期関係を結ぶため、両者の関係は安定化し、よりロバストな制御が可能となる。1年目においては多自由度ロボットである冗長アームロボットにて静的対象への同期を検証し、その効果を確認したが、2年目ではその同期対象を動的対象へと拡張可能かについて検証した。この際、静的な対象への同期と比べ、ロボットと対象が同期しているかどうかを判別することは一般に非常に困難であるため、この判別手法から構築する必要があった。そこで時系列データの複雑性を時間スケールごとに計算する手法であるMulti-scale Entropy Analysis(MSE解析)、及びその多変数版であるMultivariate Multi-scale Entropy Analysis(MMSE解析)を利用したロボットと動的対象間の同期判定手法を構築した。この手法を用いて、差分駆動型車両ロボットと動的対象との同期が可能であることを示し、2つの応用的事例を構築し、本手法の動的対象への有効性を確認した。現在、この結果を示した論文の論文誌への掲載が決定している。

Early annual に お い て self-discipline シ ス テ ム に お け る constancy を instability degree の reduce direction へ の asymptotic maintain と い う で definition し, Flocking ア ル ゴ リ ズ ム に よ る suppression method to で ら れ た knowledge and び, そ の Flocking ア ル ゴ リ ズ ム を more に abstraction し vibrator に よ る period phenomenon と し て と ら え た examples か ら, Self-discipline ロ ボ ッ ト の セ ン サ ー nt into force and び ア ク チ ュ エ ー タ の コ ン ト ロ ー ル パ ラ メ ー タ を vibrator と し て catch え, self-discipline ロ ボ ッ ト を vibration subgroup と し て catch え る を suppression method to construct し た. こ の system method of equestrian で は, ロ ボ ッ ト は vibrator の aggregate と し て form さ れ, さ ら に weeks も 囲 environment vibration subgroup と し て solution 釈 す る. Vibrational subgroups other <s:1> vibrational subgroups と concurrent relationship を relationship ぶため, two <s:1> relationship <s:1> stabilization <e:1>, よ <s:1> ロバストな control が possibility となる. 1 year に お い て は multi-freedom ロ ボ ッ ト で あ る lengthy ア ー ム ロ ボ ッ ト に て quiet like へ seaborne の period を 検 し, そ の unseen fruit を confirm し た が, 2 years で は そ の over the same period as を move like へ seaborne seaborne と company, zhang may か に つ い て 検 card し た. こ の interstate, static な like へ seaborne than the same period の と べ, ロ ボ ッ ト と as compared with the same period が seaborne し て い る か ど う か を discriminant す る こ と は general に very difficult に で あ る た め, こ の discriminant methods か ら build す る necessary が あ っ た. When そ こ で series デ ー タ の complex 雑 sex を time ス ケ ー ル ご と に computing す る gimmick で あ る Multi - scale Entropy Analysis (MSE), and び そ の - more version number で あ る Multivariate Multi - scale Entropy Analysis(MMSE analysis)を construct <s:1> た by using the <s:1> simultaneous determination method between the objects of たロボットと たロボットと movement を. こ の gimmick を with い て, difference 駆 move type car struck ロ ボ ッ ト と moving like と seaborne の period may が で あ る こ と を し, 2 つ の 応 build with examples を し, this technique の dynamic polices へ の have sharper sex を confirm し た. Now, the <s:1> <s:1> result を indicates that the た paper, the <s:1> journal of the paper へ, is published が, which determines that the <s:1> て る る る る.

项目成果

Oscillator aggregation wheeled robot actively synchronizing with external environment

振荡器聚合轮式机器人主动与外部环境同步

• 发表时间: 2015
• 作者: Sho Yamauchi;Hidenori Kawamura and Keiji Suzuki
• 通讯作者: Hidenori Kawamura and Keiji Suzuki

Control of oscillator aggregation for emergence of homeostasis in autonomous systems

控制振荡器聚合以实现自主系统中的稳态

• DOI: 10.1527/tjsai.30.1
• 发表时间: 2015
• 期刊: Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence
• 作者: Yasumasa Tamura;Hiroyuki Iizuka;and Masahito Yamamoto;山内翔, 川村秀憲, 鈴木恵二
• 通讯作者: 山内翔, 川村秀憲, 鈴木恵二

Interaction of two oscillator aggregations

两个振荡器聚合的相互作用

• 发表时间: 2014
• 作者: Sho Yamauchi;Hidenori Kawamura;Keiji Suzuki
• 通讯作者: Keiji Suzuki