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インタラクティブ情動コミュニケーション

研究背景

近年介護用、医療用、産業用など、さまざまなロボットの開発が活発となり、人と接する機会の多いロボットが増えてきます。それに伴い、人とのコミュニケーション能力の向上が求められ、ロボットが人間の感情を推定して、自らも感情表現を行う必要があります。
そこで、本研究では情動を伴う行動を元に双方向コミュニケーションを図る「インタラクティブ情動コミュニケーション(Interactive Emotion Commnication:IEC)」の実現を目指しました。
この研究では、リカレントニューラルネットワーク(RNN)にラッセル円環モデルで情動を表現する情動層を付加したRNNRCM((Recurrent Neural Network with Russell’s Circumplex Model)を用いています。

研究内容

インタラクティブ情動コミュニケーション (Interactive Emotion Communication: IEC)とは、人とロボットが情動を伴う行動を基に双方向コミュ ニケーションを図るものです。人間が行うコミュニケーションは情報伝達手段が言語的 か非言語的かで大きく2種類に分類することができ、特に非言語コミュニケーションは、情報量全体の約 90%を占めるとされています。そのため、私たちは人間とロボットのインタ ラクションにおいて「情動」を伴った身体動作によって、対人親和性の向上を図るIECを提案してきました。 IEC は「情動認識」、「情動生成」、「情動表現」の 3 つのプロセスから構成されていて、人とロボットが相互にインタラクティブな情動を伴う行動をコミュニケーションをすることにより、ロボットの対人親和性を高めることを目的としています。








また、以前の研究では情動表現と情動推論を別々で行っていましたが、RNNにラッセルの円環モデルを加えたRNNRCMを用いることでこれら2つを同時に学習することを可能としました。


下に示す図がRNNRCMの仕組みです。


ラッセルの円環モデルとは、下図のような「快ー不快」、「覚醒ー眠気」の2軸であらわされる2次元平面状にすべての感情が円環状に整列しているとする心理学の情動モデルです。






情動を含んだ人間の行動を入力として与えると、出力としてグラフ上にその情動が表現されます。






逆に、グラフ上で情動を表現しそれを入力として与えると、下図のように情動を元にした行動が出力として現れます。




発表論文

  • ラッセルの円環モデルを導入したRNNを用いた情動推論・情動表現生成学習システムの検証, 辻本 拓也, 高橋 泰岳, 日本知能情報ファジィ学会 合同シンポジウム 2015 第24回北信越支部シンポジウム&第19回人間共生システム研究会 講演論文集, pp.13-14, 2015.11
  • ラッセルの円環モデルを明に導入したRNNを用いた情動推論・情動表現生成学習システム,辻本 拓也,高橋 泰岳,竹内 昇平,前田 陽一郎,第31回ファジィシステムシンポジウム講演論文集,FA1-3,pp.648-651,2015.09
  • リカレントニューラルネットワークを用いた人間の身体動作特徴量を基にした情動推論システム,竹内昇平,前田陽一郎,髙橋泰岳,第2回人間共生システムデザインコンテスト(HSS-DC) & 第16回HSS研究会,G2-1,2014.03
  • ロボットインタラクションにおけるリカレントニューラルネットワークを用いた人間の身体動作パターン認識竹内 昇平, 前田 陽一郎, 高橋 泰岳, 第29回ファジィシステムシンポジウム, MC3-4, Vol.CD-ROM, pp.139-142, 2013.9
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粥川優騎,
2016/04/10 21:05
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粥川優騎,
2016/04/10 21:28
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(315k)
粥川優騎,
2016/04/17 22:44
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