Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

センサ / モニタリング / ロボット / 構造性能 / 避難 / 構造ヘルスモニタリング / 地震 / 避難誘導

高精度な加速度センサを搭載したセンサエージェントロボットを開発し、そのロボットを使った精度の高い建物構造性能評価手法を多数提案した。また、ロボットを使った効果的な避難誘導手法について評価して確認した。

ソーラー建築 / エネルギー収支 / センサー / ロボット / エミュレータ / 建物負荷 / センサーシステム / ロボット管理

太陽エネルギー利用建築(ソーラー建築)においては、建築のエネルギー消費量のうち太陽エネルギーで賄うことのできる割合「太陽依存率」を的確に捉えることが重要であるが、本研究では運用中の建物でリアルタイムに評価が可能な「建築物エネルギー収支センサーロボットシステム」と、それを利用した「太陽熱依存率評価システム」に係わる概念設計と演算法に関する基礎的な研究を行った。はじめに、エネルギー収支センサーロボットシステムの全体構成と機能に関する検討を行い、建物要所の内装材料に熱流センサーを組み込む方式と、熱的縮小模型を用いるエミュレータ手法の両者を考案した。前者の方式で必要となる内装部材の物性値に関する整理を行い、センサーに適した部材を選定した。それと並行して、実際に運用中のソーラー建築の調査解析を行い、室内壁面の温度分布やエネルギー消費実態などを明らかにした。また、後者の方式として、建物の外皮負荷をリアルタイムで評価することが可能なエミュレータに関する理論構築と基礎的な実験を行った。これは建物の熱的縮小模型の外皮負荷から実態の外皮負荷を演算しようとするもので、前者のように多数のセンサーを配置して計測する方法や、あるいは気象観測機器を用いて外乱を測定した上で外皮負荷を計算する方法とは異なる。内部温度の異なるエミュレータを同時に3組用いた基礎的な実験では、様々な実環境下でそれぞれの熱収支が理論通りであることを検証した。更に、太陽依存率の演算法に関する検討を行い、これらの手法を組み合わせてソーラー建築の太陽依存率をリアルタイムで求めることの可能性を明らかにした。

ニュ-ラルネット / 相関情報ネットワ-ク / バックプロパゲ-ション / パタ-ン認識 / センサフュ-ジョン / ロボットビジョン / マルチプロセッサ / ロボット制御 / ロボット / センサ- / 適応制御

多種類の異なるセンサ情報を利用して動作環境に対して適応的に行動するロボットを実現するためのニュ-ラルネット技術を研究すべく、以下の項目を行った。
1.9台の並列プロセッサ(トランスピュ-タ)システムによるニュ-ラルネットシミュレ-タの実現
2.多種類のセンサ情報の融合のためのシステム実現ーセンサインタフエ-ス可能なトランスピュ-タボ-ドの開発と通信ル-タ、ネットワ-クプロトタイプ用Lisp環境の開発
3.大量センサ情報処理のための画像認識実験ー6人の顔画像の識別学習を実用的な速度で実現
4.バックプロパゲ-ション法を用いたフィ-ドフォワ-ド・フィ-ドバック制御ーロボット動作の適応性をあげるため1つのネットワ-クで動的に学習する方式の提案
5.多種類センサ処理のための相関情報ネットワ-クの実現方法を提案値域拡大操作、直交化のための独立度の導入
以上の項目を通してロボットのフィ-ドフォワ-ド・フィ-ドバック制御用のネットワ-クと多種類のセンサ情報の相関学習用ネットワ-ク群を組み合わせれば,多くのセンサを有する自律ロボットをニュ-ラルネット群により統一的に実現できる可能性もでてきた。
本研究で開発したシステムは、容易に拡張可能な並列分散システムであり、試行索誤を伴う研究用ニュ-ラルネットシミュレ-タとして実用的な価値があることを確認した。

【研究分担者】
西宏章	慶應義塾大学	理工学部	准教授	(Kakenデータベース)
小檜山雅之	慶應義塾大学	理工学部	准教授	(Kakenデータベース)
中澤和夫	慶應義塾大学	理工学部	准教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
長谷見雄二	早稲田大学	理工学部	教授	(Kakenデータベース)
丁文てい	早稲田大学	理工学部	助手	(Kakenデータベース)
野部達夫	工学院大学	工学部	助教授	(Kakenデータベース)