平成29年度
総合科目一般

人間とロボットの科学
火曜・金曜5限  駒場721教室



   
              
講師
  数理・情報一般. 工学部機械情報工学科
國吉康夫教授、他
     
要旨:
 

ロボットのルーツは,人間や動物の知的行動を工学的に再現しようとする試みにある.
身体,知覚,行動,知能を数理的,科学的に定式化し,適切な工学的実現を行うことで,様々なロボットができる.
それは,人間や動物を科学的に理解することであると同時に,人間に有用なロボット技術を構築することでもある.さらには,人間の能力を補い,拡張する技術,人間に新たな体験を提供する技術にもつながる.

本講義では,人間のための技術としての仮想現実や生活支援ロボット,人間を理解する手段としての認知発達ロボティクス,ヒューマノイドロボットやサイボーグ技術など,最先端のロボティクスを俯瞰すると共に,その実現に向けた基礎知識を学ぶ.高校〜大学1年程度の数学および物理学を使って,人間とロボットに共通の機能定式化を具体的に学び,工学的実現方法も見ていく.これらを統合すると,知能ロボット機能の一つの全貌が理解できるはずである.

     

授業計画:

 

1.人間とロボット(担当:國吉,稲葉,廣瀬)
 1.1 (9/29)  本講義の基本的な考え方と概要,人間とロボットの対比(國吉)
 1.2 (10/6)  人間を支援するヒューマノイドロボット技術(稲葉)
 1.3 (10/13) 人間の機能を補い体験を拡げるVR技術・ブレインマシンインタフェース(廣瀬)

2.身体と運動(担当:中村)
 2.1 (10/20)空間運動の力学(腕の運動とその定式化,剛体力学)
 2.2 (10/27)身体の構成(筋肉とアクチュエータ,感覚器とセンサー)
筋骨格系(二関節筋と閉リンク構造,拮抗筋)
 2.3 (11/10) 神経系とフィードバック(サイバネティクス,反射,PID制御)運動パターンと最適制御(拘束運動,ベル曲線,躍度最小化)

3. 視覚(担当:原田)
 3.1 (11/14)視覚入力:眼球とカメラ(射影変換と行列),網膜と撮像素子(CCD, CMOS, アナログ・デジタル変換)
 3.2 (12/1) 視覚処理:視神経機能と画像処理(2値化,色検出,空間微分,時間微分,重心計算)
  (12/8)  休講
 3.2(12/15) 視覚処理:空間と運動の知覚:両眼立体視(三角測量,空間直線の交点),対象追跡,オプティカルフロー(速度ベクトル場)

4.知能(担当:國吉)
 4.1 (12/22) 知能とは何か,推論の定式化(状態空間と探索)フレーム問題とロボット知能(並列行動アーキテクチャ)
 4.2 (12/26) 神経系による認識・学習(高次元特徴空間中の超平面,線形判別,最急降下法)と生体型知能

5. 人間とロボット(担当:國吉)
 5.1 (1/5) 人間に近づくヒューマノイド・ロボット:まとめ.

 


     
 
レポートについて
 
   
講義資料:
9/29 國吉 講義資料
10/6 稲葉 講義資料
10/13 廣瀬 講義資料
 
 

受講者各位
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國吉