クレタ人の踵

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2本足で歩こう[1]

2本足で歩こう[1]
ロボットが人間の歩行を真似しない理由


 実は頼まれ仕事ができたのだ。Robo-pups created with curiosity in mindの解説をせよ、とのお達しである。依頼主のおっさんには日頃から世話になっていることもあるし、興味のある話題なので、やる気はマンマンなのだが、なにしろ英文だし、最近サボっていたこともあって、少し下調べをしないと読むだけでも大変である。
 概要としては、「好奇心を付加した知能」モデルの実証実験のひとつらしく、AIBO(ERS-7)の動作を「頭を回す」「叩く」「噛む」に限定して、モーター位置などの低レベルセンサーとハイレベル視聴覚センサーのバイナリーデータを接続して、メタ学習を行う、というのが趣旨らしい。
 も少し、きちんと読んでから取り上げたいので、しばし、お預けとする。

 さっそく文献の和訳でも始めるのがスジだろうが、あまりこのブログをほったらかしにしておくと、ただでさえ読者の少ないこともあり、あっという間に忘れられてしまいそうである。
 ま、忘れ去られたところで、多勢に影響はまったくない。難点と言えばFMがちょと寂しいというくらいである。そうは言っても、もともとFMのわがままでやっているブログなのだから、メインスポンサーのFMが寂しいのは困る。
 そんなわけで、つなぎに、二足歩行の話をする。

ロボットにとっての二足歩行

 一昔前まで、滑らかな二足歩行を行うのは、ロボットにとって、かなり酷な課題だった。今だってそうなのだが、ASIMOだのQRIOだのが見た目、普通に歩いていたりすると、なんだか慣れっこになってしまって、たいしたことでないかのような錯覚をしてしまう。
 ロボットにとっての二足歩行というのは、移動方法の一つである。ところがこの方法、制御という観点からはやっかいな特徴を持っている。二足歩行時のロボットの重心は基底よりかなり高い。ポテンシャルエネルギーが高い状態であるので、制御としてはグローバルミニマムに安定点を置いてはいけないわけで、ポテンシャル障壁をつくってローカルミニマムで安定させなければならない。
 ごちゃごちゃ書いたが、ようするに転倒せずに歩くのは難しいということだ。

ロボットの歩行は人間のマネをしているわけではない

 制御系の伝達関数が負であれば系は安定する、というのが、まあ、大雑把な古典制御の話だが、単純なわりに強力なので、複雑な制御系の場合でも基本的にはこれの応用となる。負のフィードバックはローカルミニマムに安定するため、ちょっと見、うまくいくようにも見える。実際のロボットの二足歩行はもう少し複雑だが、ほとんどの場合、ある種のローカルミニマムを取るように制御系が構成されている。
 制御技術の発達の歴史からすると、この方向はそんなにおかしくない。ロボットなのだから、どう歩いても歩ければそれで良しとするのが、本来、妥当だろう。ただ、やはり、もともとのモデルが人間なので、人間の歩行もやはり気になるものだ。
 ぶっちゃけで言うと人間はローカルミニマムなんか気にせずに歩行している。これは公然の秘密である。

人間は重心を安定させるような歩き方をしない

 人間の歩行(あるいは走行)では重心は常にふらついている。意外に思われるかもしれないが、人間は転ばないように努力して歩いているわけではない。どちらかというと、常に転びながら前進しているというのに近い。フィードバックによる重心安定など毛ほども気にかけていない。
 にもかかわらず、人間は転ぶこともなく二足で移動する。この歩行を完成させるのに人間は生まれてから数年の修行期間を要する。身体の発達が必要という側面もあるが、それ以外にも、これだけの時間を必要とする理由がある。
 人間の歩行パターンは実は極めて多岐にわたる。条件に応じた歩行パターンを覚えるのに膨大な時間が必要で、なおかつ、適正な歩行パターンを選択する環境認識の学習にさらに膨大な時間を要するのである。
(つづく)

まとめ
 ほぼ同年代なので、おっさん呼ばわりで妥当と思われる。
 二足で歩いているからといって、皆、同じなわけではない。
 足の裏がでかいのは反則だろう、とか時々口走ったりはするが、それでも大変だということぐらいはわかっている。
 転びながら歩くというよりは、歩きながら転んでいる人もたまにいる。
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コメント

実際作ってみると

2足で(馬鹿でかい足裏で(Robo-oneほどでは無いにせよ))ふつうに立つのがめんどくさいんです。片足で立つ方が楽です。・・・という話を昔イベント会場でしたら、「そう!そのとおり」と某2足の開発関係者だったDさんが「わが意を得たり」と話してくれました。
その彼は、明日結婚式だそうです。おめでとう。

いえ、私はおっさんではないと、奥さんが証明してくれてます。
いっしょにせんといてください。
ほぉら、2000年当時もすでにおっさんじゃないですかぁ
http://yaplog.jp/n9a/archive/34

  • 2005/06/25(土) 23:13:10 |
  • URL |
  • 人形つかい #JalddpaA
  • [ 編集]

歩くのと立つのはまた別ですよね

 そーそー、立つのはまた難しいんですけど、普通の人に聞けば、歩くほうが難しいと思ってますよ。
 ここの題名じゃないですけど、立たすときは足首もきつい。PINOも足首弱かったな~。 ところで、人間は片足立ちするとき目をつぶると途端にバランスくずしますが、これ実は理由がよくわかってません。後でとりあげてみたいです。

 ナニカ ジタバタシテイルヨウデスガ ナッテシマウト ラクナモンデス ハヤク コッチニオイデー

人が大勢集まるところで

ウォッチングしていると、本当に人間の歩容の多様な事に驚きますよね。この、超、多自由度で、歩くってのは、「IK計算して~」ってのでは絶対間に合わないはずなんで。
続編期待してます。

それと、「解説をお願い」したつもりはなくて「お好きに料理なさってください」という意味なので、お気楽に!

  • 2005/06/26(日) 14:57:21 |
  • URL |
  • 人形つかい #JalddpaA
  • [ 編集]

「お願い」はもちろん冗談ですが

一生懸命読んでる最中ですが、gAIのコンセプトとかなり似通った部分もあるので、関連情報あさり中です。
いずれにせよ、料理に時間はかけるつもりなので、ぼちぼち参ります。

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