研究者業績

渡邊 紀文

Norifumi Watanabe

基本情報

所属
武蔵野大学 データサイエンス学部
学位
政策・メディア(慶應義塾大学)

J-GLOBAL ID
201301073774840492
researchmap会員ID
B000230846

慶應義塾大学大学院政策・メディア研究科後期博士課程修了.玉川大学脳科学研究所嘱託研究員を経て,東京工科大学コンピュータサイエンス学部助教,産業技術大学院大学産業技術研究科情報アーキテクチャ専攻助教,武蔵野大学データサイエンス学部・教育部会准教授.博士(政策・メディア).
専門は知覚情報処理,神経情報処理,認知科学.視覚情報処理に関係する神経細胞のモデル化と,計算機によるシミュレーション,また近年応用研究として人間の意図を推定し,行動を支援するインタフェースの開発,更に知能を持ったロボットの実現を目指したロボカップへも出場している.

論文

 46
  • Kota Itoda, Norifumi Watanabe, Yasushi Kiyoki
    2022 13th International Congress on Advanced Applied Informatics Winter (IIAI-AAI-Winter) 2022年12月  
  • Kensuke Miyamoto, Norifumi Watanabe, Osamu Nakamura, Yoshiyasu Takefuji
    Applied Sciences 12(17) 8720-8720 2022年8月31日  
    Human cooperative behavior includes passive action strategies based on others and active action strategies that prioritize one’s own objective. Therefore, for cooperation with humans, it is necessary to realize a robot that uses these strategies to communicate as a human would. In this research, we aim to realize robots that evaluate the actions of their opponents in comparison with their own action strategies. In our previous work, we obtained a Meta-Strategy with two action strategies through the simulation of learning between agents. However, humans’ Meta-Strategies may have different characteristics depending on the individual in question. In this study, we conducted a collision avoidance experiment in a grid space with agents with active and passive strategies for giving way. In addition, we analyzed whether a subject’s action changes when the agent’s strategy changes. The results showed that some subjects changed their actions in response to changes in the agent’s strategy, as well as subjects who behaved in a certain way regardless of the agent’s strategy and subjects who did not divide their actions. We considered that these types could be expressed in terms of differences in Meta-Strategies, such as active or passive Meta-Strategies for estimating an opponent’s strategy. Assuming a human Meta-Strategy, we discuss the action strategies of agents who can switch between active and passive strategies.
  • Norifumi Watanabe, Kota Itoda
    Proceedings of the 14th International Conference on Agents and Artificial Intelligence 299-305 2022年  
  • Norifumi Watanabe, Kensuke Miyamoto
    2022 JOINT 12TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOFT COMPUTING AND INTELLIGENT SYSTEMS AND 23RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS (SCIS&ISIS) 1-5 2022年  
    In human cooperative behavior, there are some strategies: a passive behavioral strategy based on others' behaviors and an active behavioral strategy based on the objective-first. However, it is unclear how to acquire a meta-strategy to switch those strategies. In this study, we conduct a collision-avoidance experiment with agents taking multiple strategies in a grid-like corridor to see whether the subject's behavior changes when the agent's strategy changes. Furthermore, we compare the behavior selected by the subjects with the behavior of the agents acquired by reinforcement learning. The experimental results show that subjects can read the change in strategy from the behavior of the opposing agent.

MISC

 77
  • 宮本 賢良, 吉岡 裕彬, 渡邊 紀文, 武藤 佳恭
    人工知能学会全国大会論文集 2015 2K4OS14a3-2K4OS14a3 2015年  
    <p>ロボットと人の協調では,ロボットが人の動作を分析し,それに対応した行動を取ることが多くみられた.一方,人同士の協調は自己が先に行動し相手の行動を促す能動的な行動を取る場合がある.本研究ではメタ戦略モデル(横山[2009])を参考に,能動的・受動的行動を取るエージェントをそれぞれ仮想空間SIGVerseに用意し、異なる戦略を持つ相手とすれ違う過程で被験者の行動がどのように変化していくか分析を行う.</p>
  • 萩元 裕紀, 鈴木 利明, 渡邊 紀文, 大森 隆司, 亀田 弘之
    人工知能学会第二種研究会資料 2014(SAI-020) 01 2014年11月8日  
  • 長野 祥大, 渡邊 紀文, 青山 敦
    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113(500) 47-52 2014年3月17日  
    視覚的注意の研究において,V4野の神経細胞種の違いと注意による発火活動の変化の関係が注目され,特にスパイク時の波形の違いで分類されるNarrow spiking neuronとBroad spiking neuronは視覚的注意により発火活動が変化することが示されている.そこで本研究では,自発発火活動をする神経回路モデルを用いて視覚的注意時の発火活動を再現し,注意の変化により発火活動が変化する現象を回路レベルで分析した.具体的には視覚的注意による変化を対数正規分布に従う発火頻度分布の分散の変化であると仮定した.シミュレーションの結果から,対数正規分布に従う入力の分散を上げることで回路の発火頻度の上昇と試行間のばらつきの減少が得られ,生理学的知見を再現した.またこれらの結果から視覚的注意における刺激に対する入力のS/N比が上昇し,winner-take-allの状態になることで回路の活動変化が引き起こされているという示唆が得られた.
  • 糸田孝太, 渡邊紀文, 武藤佳恭
    知能と情報(Web) 26(3) 2014年  
  • 糸田 孝太, 渡邊 紀文, 武藤 佳恭
    人工知能学会全国大会論文集 2014 1M5OS05b4-1M5OS05b4 2014年  
    <p>本研究では実試合データの映像及びトラッキングデータから,パスが行われているシーンを各フレーム毎に分析し,ロジスティック回帰によりモデルを構築した.さらに本モデルをRobocup2Dシミュレーションエージェントに実装することで,パス行動の予測を行った.</p>
  • 鈴木 利明, 萩元 裕紀, 渡邊 紀文, 亀田 弘之, 大森 隆司
    人工知能学会第二種研究会資料 2013(SAI-018) 04 2013年11月10日  
  • 月江 伸弘, 八田 卓海, 原田 俊信, 渡邊 紀文, 久保村 千明, 池淵 恵美, 亀田 弘之
    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2013 127-127 2013年9月3日  
  • 宮本 賢良, 吉岡 裕彬, 渡邊 紀文
    ファジィシステムシンポジウム講演論文集 29 505-508 2013年9月  
  • 渡邊 紀文, 森 文彦, 大森 隆司
    ファジィシステムシンポジウム講演論文集 29 536-541 2013年9月  
  • 森 文彦, 渡邊 紀文, 大森 隆司
    電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 112(480) 25-30 2013年3月13日  
    人間の歩行は,視覚,平衡感覚,体性感覚など多様な入力からの感覚運動経路を通って制御されている.しかし現時点ではその感覚運動経路についての詳細は明らかではない.そこで,本研究では,足元に振動刺激を与えることにより体性感覚を減衰させ,更に周辺視野にオプティカルフローを提示することにより視覚優位の自己運動感覚を発生させて歩行に影響を与える可能性を評価した.具体的には周辺視野に対して進行方向にオプティカルフローを呈示している状態から,フローを左右に変化させることで左右方向の自己運動感覚を与える.その際,体性感覚の自己運動感が振動により減衰していることで,歩行は自己運動感覚と逆方向に進むことを期待した.本研究ではこの実験結果を基に,歩行における視覚と体性感覚の統合機構について検討した.
  • 吉岡 裕彬, 宮本 賢良, 渡邊 紀文, 武藤 佳恭, 石崎 俊
    電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 112(480) 107-112 2013年3月13日  
    ロボットが人間の役に立つ仕事をするためには,人間の行動を確認し,行動意図を推定し,支援するという手順を踏む.本研究では人間の行動意図を推定するための自律ロボットによる追従行動を取り上げる.追従の対象となる歩行者を観察し,その行動意図を推定してスムーズに行動していると考えられる人間の追従行動を分析することで,その経路と左右方向への移動タイミングの特徴を明らかにした.更に強化学習を用いて,人間の追従者の左右移動のタイミングで行動特徴が現れる,自律ロボットの追従行動の実装を行った.
  • 吉岡裕彬, 宮本賢良, 渡邊紀文, 武藤佳恭
    計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM) 2013 2013年  
  • 大山 英明, 城間 直司, 丹羽 真隆, 渡邊 紀文, 篠田 駿介, 大森 隆司, 鈴木 夏夫
    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2013 _1A2-R17_1-_1A2-R17_3 2013年  
    A Head Mounted Display (HMD) is the most popular display device for Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), Mixed Reality (MR), Telexistence, and remote Behavior Navigation. However, it is difficult to realize both large field of view (FOV) and natural correspondence between the displayed image and the real image with an HMD. In order to improve the performance of the HMD, we propose the simultaneous utilization of both a slenderized HMD for central vision and a projection display for peripheral vision. In this paper, the configuration of the prototype of the HMD/projector hybrid display system, and the experimental evaluation are presented.
  • 宮本 賢良, 吉岡 裕彬, 渡邊 紀文, 武藤 佳恭
    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 29 116-116 2013年  
    ロボット技術の発展により,家庭などに様々なロボットが進出することが考えられる.その場合,ロボットには人と共存するための協調行動が求められる.協調の方法には,人の動きに対応する受動的なものと,自分が先に動く能動的なものの二つの面が存在する.本講演では,人との協調行動の例として人とのすれ違い移動を扱い,仮想環境でのロボットとの協調作業を実現可能なSIGVerse上でのシミュレーションを行うことで,歩行者の受動的及び能動的な意図推定をモデル化する.
  • 渡邊 紀文, 森 文彦, 大森 隆司
    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 29 123-123 2013年  
    本研究では,足元に振動刺激を与えることにより身体動揺を誘発し,更に周辺視野に左右方向のオプティカルフローを提示することによる視覚優位の自己運動感覚により歩行者を誘導する実験を行った.具体的には周辺視にオプティカルフロー刺激を提示することで歩行者の視線方向を制御し,更に足元へ身体動揺を与え体性感覚のゲインを下げることで,視線方向へ有意に身体を誘導する.実験では歩行者をモーションキャプチャにより計測し,歩行位相中の誘導タイミングについて分析することで,最適な誘導方法について検討した.
  • 渡邊 紀文, 大森 隆司
    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 28 512-515 2012年  
    本研究では,イベント会場での非常に混雑した状況や災害時などのパニック状況において,意識下で注意を制御し,行動を誘導することを目指した歩行誘導実験を行った.具体的には周辺視にオプティカルフロー刺激を提示することで歩行者の視線方向を制御し,更に足元へ身体動揺を与え体性感覚のゲインを下げることで,視線方向へ有意に身体を誘導する実験を行った.実験から視線方向に身体が誘導されることを確認し,更に誘導効果が現れるタイミングから歩行における視覚と体性感覚のスイッチング機構について検討した.
  • 渡邊 紀文, 三門 裕明, 大森 隆司
    ファジィシステムシンポジウム講演論文集 27 291-294 2011年9月  
  • 渡邊 紀文, 西野 健太, 大森 隆司
    電子情報通信学会技術研究報告. AI, 人工知能と知識処理 110(462) 7-11 2011年3月1日  
    我々は日常生活において,案内板や出入口のサインなど様々な媒体によって行動を誘導されている.しかし混雑したイベント会場や,緊急時の避難などにおいては,環境から得られる感覚情報に制約を受け,誘導媒体に適切に意識を向けることが困難になる.本研究では,このような混雑時の人の行動誘導を目指し,外部から視線を制御し,その視線方向へ身体を誘導する歩行誘導実験を行った.実験から視線方向に身体が誘導され,更に誘導が遊脚前期の歩行位相で起きることを明らかにした.
  • 渡邊 紀文, 三門 裕明, 大森 隆司
    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 27 68-68 2011年  
    我々は日常生活において,案内板や出入口のサインなど様々な媒体によって行動を誘導されている.しかし混雑したイベント会場や,緊急時の避難などにおいては,環境から得られる知覚情報に制約を受け,誘導媒体に適切に注意を向けることが困難になる.本研究では,このような混雑時に意識下で注意を制御し,行動を誘導するため,外部から錯覚を利用して視線を制御し,更に身体動揺を与えることで視線方向へ身体を誘導する歩行誘導実験を行った.実験から視線方向に身体が誘導されることを確認し,更に誘導が起きるタイミングから視覚と体性感覚のスイッチング機構のモデルを提案した.
  • 三門 裕明, 渡邊 紀文, 大森 隆司
    人工知能学会第二種研究会資料 2010(SAI-011) 07 2010年12月4日  
    人はある程度混雑した状況でも安全な歩行が可能であるが,イベント会場や災害時などの非常に混雑した状況での安全な歩行は難しい.このようなパニック状況では,非常灯や矢印等の提示・認識による意識的な誘導よりは,無意識的な歩行誘導のほうがより効果的であると考えられる.このような無意識下で歩行者を誘導するデバイスとしてはGVS等があるが,それらの効果を最大限に引き出すには,歩行時の人の行動決定過程を理解したうえで働きかけをデザインする必要があろう.そこで本研究では,人のすれ違い状況における回避判断に必要となる他者の行動についての情報と,自身の運動生成に影響を与える身体部位について調査し,歩行者の行動決定過程についてのモデルを検討した.
  • 渡邊紀文
    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, Sep. 2010 26 276-279 2010年  
  • 矢作 拓也, 渡邊 紀文
    人工知能学会全国大会論文集 2010 1C51-1C51 2010年  
    <p>本研究では,人間のサッカープレイデータを分析し,そこで得られた自己と他者の相互作用に必要な視線パラメータを用いたモデルの構築及び,ロボカップサッカーシミュレーションへ実装することで,チームワーク形成過程を解明し,効率的なチームプレーを形成した.このような人間の機能を理解する構成論的手法を用いることで,新たなチームワーク研究手法の構築及び提案を行う.</p>
  • 篠田 孝祐, 渡邊 紀文, 大山 英明
    人工知能学会全国大会論文集 24 1-3 2010年  
  • 渡邊 紀文, 三門 裕明, 大森 隆司
    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 26 62-62 2010年  
    我々は日常生活において意識するしないにかかわらず,様々な状況において行動を決定し,行動を実行している.その中でも基本的な行動決定として,対向者とのすれ違い行動がある.すれ違い行動においては,我々は主に視覚情報から避ける方向を判断し,特に対向者の身体部位及びタイミングが重要な情報となる.そこで本研究では,対向者の特定の身体部位をマスキングした映像を用いて,対向者とのすれ違いにおける回避判断実験を行い,回避判断において重要な身体部位が足元であることを明らかにした.更に対向者の足元について,歩行周期と足の位相を評価する実験を行った.結果から,すれ違い時は,足元をコントロールすることが出来る足の着地時及び,離陸時に回避判断を行っていることが明らかになった.これらの結果から,我々は人とのすれ違い時の行動決定において対向者の足元の位相が影響を与るという,歩行周期に基づいた行動決定モデルを提案する.
  • 渡邊 紀文, 戸嶋 厳樹, 大森 隆司, 前田 太郎
    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 25 26-26 2009年  
    前庭感覚とは,重力と加速度を検出し,主に平衡感覚を司る感覚である.この前庭感覚を電流で刺激する事を,前庭感覚刺激(GVS)という.具体的には,左右の耳の後ろ(頭部乳様突起部)に電極を装着し,微弱電流(数mAの直流)を流と,装着者の身体が陽極側に傾くという現象である.本論文では,GVSの動作誘導効果を評価する為に,GVSを用いて歩行及び足踏み動作の誘導実験を行い,モーションキャプチャ装置を用いて誘導量を計測した.この結果から,一定の到達距離や時間と,歩行速度の変化に対する誘導量についてのモデルを提案し,実験結果と比較した評価を行った.
  • 渡邊 紀文, 石崎 俊
    電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング 101(737) 1-8 2002年3月13日  
    人間の認知活動は,脳内における神経細胞の生成する膨大なパルス時系列として表現され,それらの総合的な活動と考えられている.しかしこのような脳内活動をダイナミックな過程として表現する方法は未だ得られていない.この問題を解決するためには,脳において伝達される情報をパルス列上に表現し,そのダナミクスの組織化を検討する必要がある.また現在,脳における情報表現の基本的な機能と考えられている情報の統合(バインディング)の仕組みは,大きな未解決な問題であるが,上記の問題を解決するときの重要な足がかりとなると考えられる.そこで本研究では情報コーディングの理論の一つであるダイナミカル・セル・アセンブリーを用いた結び付け問題のシミュレーションを行う.その際モデルを動的に変化させるために,神経生理学で使われる電気緊張距離の理論を用いた.このモデルをBinding Simulatorモデルと名付け,モデルの動作を検証し有効性を確認した.

書籍等出版物

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講演・口頭発表等

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  • 糸田孝太, 渡邊紀文, 清木康
    第40回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2022) 2022年9月
  • 宮本 賢良, 渡邊 紀文, 武藤 佳恭, 中村 修
    人工知能学会全国大会論文集 2022年 一般社団法人 人工知能学会
    人の協調行動には,相手に合わせる受動的な行動戦略だけでなく,自らが先に行動する能動的な行動戦略がある.人のように戦略を使い分け,コミュニケーションを取るロボットを実現するために,能動的・受動的,二つの戦略を切り替えるエージェントを作成した.しかし,人が,それぞれの戦略に応じて,自らの行動戦略を変化させるかどうかは明らかになっていない. 本研究では,グリッド状の空間で能動的に道を譲らせる・受動的に道を譲る複数の戦略を取るエージェントとすれ違う実験を行い,エージェントの戦略が変化した場面で,人の行動が変化するかを分析する.分析結果より,エージェントの戦略変化に応じて,自らの行動を変化させる被験者に加え,エージェントの戦略に関係なく一定の行動を取る被験者,明確に行動が分かれない被験者も存在した.
  • 糸田孝太, 渡邊紀文
    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 2021年9月
  • 宮本 賢良, 渡邊 紀文, 武藤 佳恭
    人工知能学会全国大会論文集 2021年 一般社団法人 人工知能学会
    人の協調行動には,相手に合わせる受動的な行動戦略だけでなく,自らが先に行動する能動的な行動戦略がある.人のように戦略を使い分け,コミュニケーションを取るロボットを実現するためには,このような行動戦略を獲得させる必要があるが,それらの戦略を切り替えるためのメタ戦略をどのように獲得すべきかは明らかになっていない. 本研究では,エージェントの戦略の変化によって人の行動が変化するのかについての行動実験を行う.グリッド状の空間で受動的に道を譲る・能動的に道を譲らせる複数の戦略を取るエージェントとすれ違う実験を行い,被験者が選択する行動と,強化学習によって獲得したエージェントの行動を比較する.実験結果より,人は対向するエージェントの行動から,その戦略の変化を読み取っていることが示された.
  • 田丸, 恵理子, 渡邊, 紀文, 中村, 太戯留, 横山, 誠, 上林, 憲行
    情報教育シンポジウム論文集 2020年12月12日
    武蔵野大学では 2020 年4月の新入学生より BYOD を導入し,これに伴いヘルプデスクを立ち上げた.COVID- 19 の影響でヘルプデスクは BYOD サポートから,オンライン授業のサポートまでその役割を拡張することとなった. ICT によるコミュニケーション手段の導入,オンライン授業サポートをバックヤードで支援するオンラインコミュニ ティの立ち上げ,オンライン授業の体験トレーニングの提供などを行い,4ヶ月間の運用を行った.結果として,支 援体制は有効に機能し,2週間程度で安定運用できるようになった.また運用データの分析から,オンライン化によ って1年生及び非常勤講師の困難性が顕在化したこと,学生の複数のコミュニケーションチャネルの有効活用の実 態,学生間の繋がりがオンライン授業の円滑な実行に寄与すること,などが示された. Musashino University introduced BYOD from freshman in April 2020 and set up a help desk accordingly. Due to the influence of COVID-19, the help desk has expanded its role from BYOD support to online class support. We implemented ICT communication means, launched a backyard online support community for help desk, provided hands-on training for online lessons, and operated it for four months. As a result, the support system worked effectively and became stable in about two weeks. Based on the analysis of operational data, we got the suggestions about the huge issue of fresh man and part-time teachers has become apparent due to the onlineization, the effective use of multiple communication channels of students, and the students network contributes to the smooth execution of online classes.

共同研究・競争的資金等の研究課題

 4

社会貢献活動

 1

メディア報道

 4