| はじめに |
| 序 |
| 本書の構成と使い方 |
| 1ロボット知能は何を目指すか？ 1 |
| 1．1知能ロボットに求めれらルモノ 2 |
| （ａ）知的行動の基本形 3 |
| （ｂ）知能ロボットの応用分野 10 |
| 1．2知能の構成論的科学 14 |
| （ａ）見かけと実体 : 知的行動とは何か 15 |
| （ｂ）進化的構成論の方法 19 |
| （ｃ）生物の構成論的理解 22 |
| （ｄ）鳥か、飛行機か : 生物の知能とロボットの知能 23 |
| 1．3知能の進化と階層 26 |
| （ａ）知能の進化 27 |
| （ｂ）脳神経系の全体構造 37 |
| 1．4文献等 42 |
| 2反応行動のための知能 49 |
| 2．1原初の感覚運動システム 51 |
| （ａ）刺激反応の最小単位 52 |
| （ｂ）定位機能の発生 : 交差性結合 53 |
| （ｃ）接近：逃避行動の発生 : 抑制性結合 54 |
| （ｄ）反射 : 非線形写像 55 |
| （ｅ）リミットサイクル行動の発生 : 非単調写像 56 |
| （ｆ ）生存本能的行動の発生 : 多数センサ 57 |
| （ｇ）身体性と行動 58 |
| 2．2感覚運動写像とニューラルネットワーク 60 |
| （ａ）感覚運動写像 60 |
| （ｂ）ニューラルネットワーク 61 |
| （ｃ）非線形写像とシグモイド 65 |
| 2．3行動単位の重ね合わせと人工ポテンシャル法 67 |
| （ａ）人工ポテンシャル法 68 |
| （ｂ）運動スキーマとその合成 70 |
| （ｃ）局所最小値での停留問題 72 |
| 2．4行動の分解とモジュール化 73 |
| （ａ）生得的解発機構と鍵刺激 74 |
| （ｂ）行動のための知能 75 |
| （ｃ）基本行動のモジュール 78 |
| （ｄ）行動分解の考え方 79 |
| 2．5行動パタンの生成 81 |
| （ａ）有限オートマトンによる定型行動系列生成 82 |
| （ｂ）ＣＰＧによる適応的行動パタン生成 86 |
| 2．6行動モジュールの統合と断層性 88 |
| （ａ）生物における階層的行動制御 89 |
| （ｂ）行動モジュール統合の構成論 93 |
| （ｃ）デッドロックと反応行動の限界 98 |
| 3計画行動のための知能 105 |
| 3．1空間記憶と認知地図 108 |
| （ａ）ラットの空間記憶実験 108 |
| （ｂ）認知地図 110 |
| 3．2環境地図の構築 114 |
| 3．3自己位置同定 117 |
| 3．4自己位置同定手法 118 |
| （ａ）カルマンフィルタ 119 |
| （ｂ）モンテカルロ位置同定手法 121 |
| （ｃ）自己位置同定手法の適応例 123 |
| 3．5行動を計画したり探索するための空間表現 127 |
| （ａ）コンフィグレーション空間表現 128 |
| （ｂ）幾何学的空間表現 129 |
| （ｃ）状態空間モデル 131 |
| （ｄ）探索の基礎 133 |
| 3．6行動の計画 138 |
| 3．7文献等 141 |
| 付録確率過程とマルコフ過程 145 |
| 4適応行動のための知能 147 |
| 4．13つの学習の枠組み 149 |
| 4．2教師付き学習 151 |
| （ａ）学習の基本概念 151 |
| （ｂ）誤差逆伝播法 155 |
| 4．3強化学習 163 |
| （ａ）ロボットと環境の相互作用のモデルとしてのマルコフ決定過程 164 |
| （ｂ）強化学習の考え方 167 |
| （ｃ）Ｑ－学習の枠組み 168 |
| 4．4教師なし学習 175 |
| （ａ）主成分分析 176 |
| （ｂ）自己組織化マップ 180 |
| 4．5行動進化の手法 182 |
| （ａ）ＧＡの基本的枠組み 182 |
| （ｂ）遺伝的プログラミング 187 |
| 4．6実ロボット学習の課題 189 |
| （ａ）状態－行動空間の構成問題 190 |
| （ｂ）学習を加速するスケジューリング 193 |
| 4．7文献等 196 |
| 5協調行動のための知能 201 |
| 5．1協調パタンの分類と設計 203 |
| （ａ）大まかな分類 203 |
| （ｂ）協調行動の設計 205 |
| 5．2群れ行動の設計 207 |
| 5．3社会的行動の表出 211 |
| 5．4定型協調行動 212 |
| （ａ）定型協調行動の基本要素 212 |
| （ｂ）基本協調行動の構成法 214 |
| 5．5協調行動の学習 217 |
| （ａ）協調行動実現のための状態ベクトルの推定 218 |
| （ｂ）協調行動の学習 224 |
| 5．6動的タスク割当てによる協調行動 228 |
| （ａ）単一ロボットの動的タスク割当て 228 |
| （ｂ）複数ロボットへの動的タスク割当て 230 |
| 5．7共進化による協調行動の獲得 233 |
| （ａ）共進化から見た協調行動 234 |
| （ｂ）協調行動の共進化 236 |
| 5．8協調行動生成における自律性、適応性、社会性 237 |
| 5．9文献等 238 |
| 6行為理解のための知能 245 |
| 6．1行為理解の構造 247 |
| 6．2模倣の構造 250 |
| （ａ）模倣の諸様相 250 |
| （ｂ）模倣の機能構成 252 |
| （ｃ）ロボット模倣の機能要素 254 |
| 6．3ロボット模倣機能の構成 256 |
| （ａ）行為の分節化と識別 257 |
| （ｂ）行動認識の原理 259 |
| （ｃ）行為理解システム 260 |
| （ｄ）行為認識手法の課題 260 |
| 6．4動作系列の認識と再現による模倣学習 264 |
| （ａ）模倣学習モデル 264 |
| （ｂ）ロボット模倣学習のＨＭＭ表現 266 |
| （ｃ）ＨＭＭによる行動の記憶・認識・再生 268 |
| 6．5行為の階層表現 269 |
| （ａ）階層構造の自律的構築 270 |
| （ｂ）階層構造の利用 278 |
| 6．6身体と物体の表象 279 |
| （ａ）身体表象の獲得 280 |
| （ｂ）環境や物体の内部表現 : 知覚と運動の結合 283 |
| 6．7文献等 288 |
| 7人間的知能の構成に向けて 293 |
| 7．1ロボットインテリジェンスを構成する 294 |
| 7．2理想のロボットに向けた課題 298 |
| （ａ）身体や環境に適合した行動システムの構成 298 |
| （ｂ）抽象化/シンボル化過程による環境変動への対応 299 |
| （ｃ）自律性/適応性/社会性を高めるコミュニケーションの実現 302 |
| 7．3認知発達ロボティクス 304 |
| （ａ）発達の多様相 304 |
| （ｂ）認知発達ロボティクスの基本的な考え方 311 |
| （ｃ）認知発達ロボティクスの設計論 312 |
| （ｄ）視覚・運動融合学習から原始模倣モデルへ 314 |
| （ｅ）ロボットと養育者の相互作用に基づく発達的学習モデルによる共同注視の獲得 317 |
| （ｆ）母子間相互作用モデルに基づくロボットによる音声模倣 320 |
| （ｇ）ロボットの行動に基づいた言語学習モデル 325 |
| 7．4人間的知能に向けて 329 |
| 7．5ロボットインテリジェンスを超えて 330 |
| 7．6文献等 332 |
| 索引 341 |
図書
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