日本知能情報ファジィ学会 ファジィ システム シンポジウム 講演論文集
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第21回ファジィ システム シンポジウム
選択された号の論文の225件中201～225を表示しています
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9D3. ロボット
9D4. 【企画】知的移動ロボット
  • 自律移動ロボットのためのクロソイドを用いた経路計画
    清水 学, 森 来世, 小林 一行, 渡辺 嘉二郎
    セッションID: 9D4-1
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.205.0
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    本研究では，オムニカメラとレーザレーダを搭載した移動ロボットのための短期経路計画法を提案する．オムニカメラは死角のない周囲360度の画像を一度に取得でき，周囲の環境情報を得ることができる．レーザレーダは得られた距離情報から，正確な障害物位置を得る．滑らかな経路を生成するために，私たちはオムニカメラとレーザレーダで得られた情報より，クロソイドを用いて適切な経路を生成する．コースはHough変換により正確に検出され，Delaunay三角形分割により，走行領域が抽出され，経路点は生成される．クロソイドを用いた経路は移動ロボットにかかる横加速度の局所的な負荷を小さくする．提案した手法の妥当性はシミュレーションにより確かめられた．
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  • 屋外自律走行車両の３次元位置推定アルゴリズムの開発
    天野 心, 伊東 洋介, 宮崎 良裕, 小林 一行, 渡辺 嘉二郎
    セッションID: 9D4-2
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.206.0
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    近年、自動化の研究が盛んに行われており、その中で移動ロボットの信頼性は位置推定により決定される。3次元の位置推定を行う場合、GPSを用いることにより特定することができるが、その問題点として垂直方向の位置精度が悪い、静止した状態での移動ロボットの向きがわからないといった問題が挙げられる。そこで本論文ではその問題点を解決するためにカスケード型のカルマンフィルタを用いることにより、リアルタイムに移動ロボットの3次元位置と向きを推定することができる3次元位置推定アルゴリズムを開発した。
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  • 動的障害物回避に注目した電動四輪車の知的自動運転システム
    中川 真仁, 安信 誠二
    セッションID: 9D4-3
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.207.0
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    近年、高齢者等の移動を補助する目的で電動四輪車が市販されている。しかし、利用者の増加に伴い、事故件数が増加している。その原因として、電動四輪車ユーザーの運転技術・知識不足が挙げられる。特に他車両や歩行者など他の交通参加者（動的障害物）の動きを判断し、回避行動の内容を決定することは困難である。これまで我々は、数種類の操作候補を行ったと仮定した時の自車両の将来状態を評価し、最も評価の良い操作候補を選択、実行する予見ファジィ制御を基本とする運転アルゴリズムをコントローラに組み込み、人間の安全に対する運転知識（動的障害物の将来状態の評価）を追加することにより、動的障害物にも対応可能な自動運転システムを開発してきた。本論文では、実際の生活環境として歩道を想定し、歩道における自動運転システムの動作の状況をシミュレーションによって確認した。
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  • 移動ロボットの人物追従アルゴリズムの開発
    樽床 祐樹, 渡辺 嘉二郎, 小林 一行
    セッションID: 9D4-4
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.208.0
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    本論文は、人物追従走行を行う移動ロボットのためのセンサ構成とダイナミックかつロバストな人物追従アルゴリズムの開発について報告する。移動ロボットが人物追従走行を行う動的環境下において、安定かつロバストな追従走行を実現するために、全方位カメラとレーザレーダによるセンサフュージョンを提案する。センサフュージョンは，二つのセンサの中心軸を合わせることで，極座標系での融合が容易に行なうことができる.これにより，レーザレーダにより計測された距離変化に対応する画像上の位置からテンプレートを生成し，フーリエ領域で相互相関を計算するテンプレートマッチング手法を適用することでロバストな人物検出と計算時間の短縮が可能となる.我々は、電動車椅子をベースとした移動ロボットを用いて提案する追従アルゴリズムの検証を屋外環境で行い，本手法の有用性を立証した。
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9E1. 【企画】自己組織化マップ（１）
  • 競合層空間がグラフで表現された自己組織化マップの高速化
    山川 烈, 堀尾 恵一, 星野 雅治
    セッションID: 9E1-1
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.209.0
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    グラフは，化学分子や電子回路等を表現する工学的に重要なデータ構造である．グラフの位相を保持して平面に写像することは，グラフの可視化において重要な問題である．本研究では，自己組織化マップの競合層の隣接関係を表現するためにグラフを採用し，グラフを平面に写像する方法を提案する．また，入力データの提示方法を改良することにより高速化を実現する．提案手法をゲートアレイのモジュール配置問題に適用しその有効性を示す．
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  • 自由書式インシデント報告書からのキーワード抽出とSOM による要約文マップ作成法に関する基礎的検討
    大谷 芳弘, 川中 普晴, 吉川 大弘, 山本 晧二, 篠木 剛, 鶴岡 信治
    セッションID: 9E1-2
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.210.0
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    医療の分野において，様々な業務に対する電子化が進み，電子医療データが日々蓄積され，増加している．近年，数値，もしくは数値表現が比較的容易なデータについては，それら蓄積された膨大な電子データからの知識抽出に関する研究が盛んに行われている．しかし，医療情報にはテキストデータも多く存在する．これらテキストデータに記述される内容は，書き手の細かいニュアンスや言いまわし表現が重要な情報となることも多く，自由書式により書かれた医療文書からの知識抽出の必要性は高い．そこで本研究では，自由書式により書かれた医療文書からの知識抽出手法の構築を目指す．本稿では，自由書式により書かれたインシデントレポートからの要約文作成法と，それら要約文をSOMに入力するためのコーディング法について述べる．また本稿では，実データを用いて要約文マップ生成を行い，生成されたマップについて考察し，今後の課題について述べる．
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  • 自己組織化マップを用いた健康診断システムの開発
    山村 進, 田中 淳, 馬庭 芳朗, 徳高 平蔵, 藤村 喜久郎, 副井 裕
    セッションID: 9E1-3
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.211.0
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    健康診断のときに得られる血液検査結果を用いて健康状態を表示するシステムの開発を自己組織化マップを用いておこなってきた。このアルゴリズムを用いてMicrosoft社製のWindowsシステムでネイティブに動くアプリケーションとして開発中である。開発中のシステムは各ユーザーの複数年の情報から健康状態を予測する機能などが加えられユーザーが使いやすいように改良を加えた。これによりエンドユーザーが使いやすいものとなった。
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  • バイナリ重みベクトルを扱う自己組織化マップを再生に用いた遺伝的アルゴリズム
    久保田 良輔, 堀尾 恵一, 山川 烈
    セッションID: 9E1-4
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.212.0
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    自己組織化マップ（SOM）は，入力ベクトルの大まかな確率密度関数を学習によって近似するという特長をもつ．また，入力ベクトルの要素が``0''と``1''のバイナリ情報で表されている場合は，バイナリ重みベクトルを用いたSOM（BSOM）を用いて，SOMと同様の特長をもつことが示されている．しかし，各入力ベクトルが固有の重要度をもつ場合，従来のSOMの学習では，学習に不必要な入力ベクトル集合の確率密度関数も一様に近似されるので，学習に必要な入力ベクトル集合の確率密度関数が適切に近似できない． 本研究では，BSOMの学習において，重みベクトルを各入力ベクトルの重要度に基づいて更新する手法を提案する．提案する重みベクトル更新法を採用したBSOMを遺伝的アルゴリズムの再生に適用することで，従来の再生手法の問題点を解決する．
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  • 自己組織化関係ネットワークのためのメンバシップ関数生成ハードウェア
    田向 権, 堀尾 恵一, 山川 烈
    セッションID: 9E1-5
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.213.0
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    本論文では効率的なハードウェア化が可能な自己組織化関係（SOR）ネットワークの提案を行う．SORネットワークの出力演算において計算コストが大きい重み付き平均を，アクティブユニットのみを用いて演算し高速化する方法を提案する．さらに，類似度を演算するメンバシップ関数をデジタルハードウェアで効率的に生成する手法を提案する．実験により，演算精度を保ったまま93％の計算量を削減できることを示す．
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9E2. 【企画】自己組織化マップ（２）
  • 簡便なデータを用いて正確な経営状態分類マップを作成する一手法
    篠原 博史, 堀尾 恵一, 山川 烈
    セッションID: 9E2-1
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.214.0
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    自己組織化マップを用いて企業の経営状態を分類・分析する手法はこれまで多く提案されている．しかしながら，入力データの選定，得られたマップの解釈は主観的であり，専門家の知識が不可欠である．本研究では，企業を表現する情報の中で比較的入手が容易な表面上のデータと，入手困難な内部データを用いてマップを作成する．内部データを用いて得られた正確な経営状態の分類マップを基準とし，表面上のデータで得られる分類マップが基準マップと合致するように属性を選択する手法を提案する．
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  • SOMによるキャッシュ・フローにもとづく倒産予測手法の構築
    中岡 伊織, 谷 久壹朗, 星野 孝総, 亀井 且有
    セッションID: 9E2-2
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.215.0
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    倒産予測は，投資家にとって株価の変動予測より重要である．なぜなら倒産予測をすることにより，投資家は株価急落の危険性を避けることが出来る．AltmanのZ-scoreに代表される判別分析を用いた手法では，倒産群と現存群のサンプル数に差があると，精度が落ちる問題がある．本研究ではサンプル数に差があるときにでも良好な結果を得るための倒産予測手法の構築を行う．倒産を扱う場合，お金の増減を扱う必要があるため，本研究では一般的な経営指標ではなくキャッシュ・フローを用いる．具体的にはまず，因子分析により採用指標を選定する．次に，SOMのマップを作成し，予測を行う．さらに，T検定を用い，予測精度を検証する．最後に，提案手法の結果と従来手法の判別分析による手法の結果を比較することにより，本研究の有用性を検証する．
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  • 自己組織化マップにおける位相保持の定量的検討
    大藪 又茂
    セッションID: 9E2-3
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.216.0
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    平面SOMはマップの四隅にあるクラスタ同士の相互関係が不明瞭となり，またマップに端が存在することでマップの形成に歪みが生じるといった問題点がある．これに対して球面SOMは，ノードが球面に配置されているのでマップに端がなく，平面SOMにおける問題点を回避することができると期待される．本研究では，SOMにおいて，入力空間でのデータの位相が出力空間(SOM)でいかに保持されているかを定量的に検討し，平面SOMと球面SOMとを比較した．その結果，ほぼ同じレベルの数値が得られた．
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  • 自己組織化マップによるネクタイ柄の感性評価モデルの作成
    大藪 又茂
    セッションID: 9E2-4
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.217.0
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    デザインと感性の関係を定量化することによって，デザインの特徴データから，人がそれらを見たときに感じ取る感性を，数値として予測することが可能である．このような数値モデルは感性評価モデルと言われている．本研究では自己組織化マップにより，ネクタイ柄の感性評価モデルを作成し，実サンプルに適用してみた．予測結果を従来法である数量化理論一類によるモデルと比較を行い，さらにSOMと従来法との優劣を論じる．
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9E3. クラスタリング
  • 焼却炉内燃焼画像のサンプル内外れ値に対するロバストPCA
    市橋 秀友, 本多 克宏, 藤吉 誠, 林 一久
    セッションID: 9E3-1
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.218.0
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    ロバストM推定に類似しているDave のノイズクラスタリングを用いて，ファジィネスとロバストネスを調整できる方法とする．さらに，マハラノビス距離を導入して超楕円体の空間での距離を定め，サンプル内ノイズに対してマハラノビス距離で外れ値を検出するロバストな手法を提案する．提案アルゴリズムでは，特異値分解と確率的主成分分析（PPCA）でのパラメータ数を制御する方法によって，繰り返し計算アルゴリズムの収束を早めている．本研究では，提案法とFCMクラスタリング法をごみ焼却炉の燃焼画像に適用し，燃焼状態をノイズ除去後のプロトタイプ画像で表示すれば燃焼状態の把握に有効であることを示す．
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  • ファジィクラスタリングに基づくファジィ相関ルールの抽出
    高橋 宏和, 渡邊 俊彦
    セッションID: 9E3-2
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.219.0
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    　数値属性が主体で構成された大規模データベースからのデータマイニングシステムを構成する際には属性の量子化が重要な課題となる．一方，クラスタリング手法は，属性の量子化を自動化するために重要な方法であるが，ルール抽出のために適切なクラスターを選択生成することは困難である．そこで本研究では，ファジィクラスタリングアルゴリズムとファジィ相関ルールを抽出するアプリオリアルゴリズムを同時に適用することにより，数値属性の量子化を行いながらファジィ相関ルールを効率的に抽出する方法を提案する．ベンチマークデータに対する数値実験により，本方法の有効性を示す．
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  • 人間の分類評価に基づく獲得動作のクラスタリングと代表動作の生成法
    村上 香治, 矢野 良和, 道木 慎二, 大熊 繁
    セッションID: 9E3-3
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.220.0
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    我々はこれまでに、観測された一連の動作から頻繁に出現するパターンを獲得する手法を提案してきた。本稿では、動作に対する人間の分類評価基準を官能検査により調査し、結果を活用したクラスタリング手法の提案を行う。また、これまでの手法により獲得した動作に対して提案するクラスタリングを行い、クラスタの代表動作を生成することで、正しい動作を学習する手法を提案する。
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  • プロクラステス分析を基準とするクラスタリング手法の提案
    黒田 昇, 山本 康高, 吉川 大弘, 古橋 武
    セッションID: 9E3-4
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.221.0
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    近年，人間の主観性に着目した研究が数多く報告されている．これらの研究においては，SD（Semantic Differential）法などにより，人間の主観性を数値化することが多い．これまでの研究で，SD評点行列を用いて個々人の印象の比較を行う手法は提案されている．しかし，実問題への適用を考慮すると，個人性を考慮し，かつ複数の被験者間の印象を解析することが求められる．本稿では，プロクラステス分析を基準とするクラスタリング手法を提案する．提案手法は，データ点の集合が成す形状（構造）に注目した手法である．そのため，SD評点の分布構造が類似した被験者を抽出ことができる．これにより，個々人の印象の差を比較することができ，さらに，クラスタ間の関係についての分析を行える．本稿では，予備実験として，任意の直交変換を加えたデータ群に対して，提案手法を適用し，事前に形状の基準を与えることなく，適切なクラスタが形成可能であることを示す．
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9E4. 制御
  • 切替面を選択できるスイッチングファジィモデルの構築と制御器設計条件の導出
    大竹 博, 田中 一男
    セッションID: 9E4-1
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.222.0
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    従来のスイッチングファジィモデルは状態空間を象限ごとに分割し，ファジィモデルを構築していた．しかし，状態空間の分割の仕方によって，構築されるファジィモデルは異なり，安定解析の結果にも影響を及ぼす．本論文では，状態空間を分割する際の切替面をシステムに合わせて選択できるスイッチングファジィモデルの構築法を提案し，スイッチングファジィモデルのための制御器設計条件を導出する．
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  • Fuzzy Time-Delay Systems and Their Stability
    Jun Yoneyama
    セッションID: 9E4-2
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.223.0
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    本論文では、高木・菅野ファジィむだ時間システムに対する安定性を議論し、安定性のための新たなむだ時間依存の十分条件を導く。これまでに、むだ時間に依存しない安定条件とむだ時間に依存した条件が与えられている。しかし、これらの条件は保守性が高く、限られたシステムのみの安定性を与えるだけである。そこで、新たなリアプノフ関数を導入し、さらにライプニッツ・ニュートンの公式を用いることで、保守性の軽減した安定条件を導く。数値例を用い、他で得られた安定条件と本論文で得られた安定条件の比較を行い、本論文の安定条件がより広い安定領域を与えることを示す。さらに、同様の手法を取ることで、不確かさを持つファジィむだ時間システムのロバスト安定性も議論し、ロバスト安定条件を求める。
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  • ファジィシステムによる高速双胴船のローリングおよびピッチング制御
    野本 真弓, 井上 博行, 上田 正紘, 宮阪 憲治
    セッションID: 9E4-3
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.224.0
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    高速双胴船のアンチ・ローリングおよびアンチ・ピッチング装置の制御にはPID制御が広く使用されているが，計測器によるデータと乗客の体感が一致しないことが多く，減揺装置としての評価は必ずしも高いものとは言えない．本研究では，船尾に設けられたフラップをファジィ制御することによって，ローリングおよびピッチングを抑制することを試みた．
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  • 多段階の仮想原点収束を考慮したスイッチングファジィ制御手法の提案
    北村 悠宇, 田中 一男, 大竹 博
    セッションID: 9E4-4
    発行日: 2005年
    公開日: 2007/05/29
    DOIhttps://doi.org/10.14864/fss.21.0.225.0
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    本研究では，多段階の仮想原点収束という考え方を提案する．状態空間上にいくつかの仮想的な原点を定め，仮想原点周りでファジィモデルを構築し，仮想原点に収束する制御器を設計する．初期値から１つの仮想原点に収束させ，収束後に収束点を新たな初期値とし，制御器を切替えて，別の仮想原点に収束させる．これを繰り返し仮想原点を真の原点に近づけていくことで，最終的に真の原点に収束させることができる．この考え方では，初期値に近いところに仮想原点を配置することによって，ファジィモデル構築の際の状態変数の範囲を広く取らなくても制御が可能となる．また，仮想原点の数を多くすることによって，全体として広い範囲の制御可能領域を得ることができる．本研究では，仮想原点への収束条件の導出と仮想原点の位置決めおよびスイッチング制御器の設計アルゴリズムを示す．
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