書籍

発達ロボティクスハンドブック ロボットで探る認知発達の仕組み

人間の認知発達の仕組みをロボットで再現する「発達ロボティクス」の解説書が登場!

本書は、人間の認知発達の仕組みをロボットで再現する「発達ロボティクス(Developmental Robotics)」の世界初の解説書です。発達ロボティクスは、「自ら考え、学び、発達するロボット」を作るにはどうしたらよいか、その可能性をロボット工学と心理学・認知科学の両面から追求する新しい研究分野です。
人間型ロボットや人工知能の開発にあたり、赤ちゃんの手足はどうやって思い通りに動くようになるのか、言葉やコミュニケーションはどのように身につけるのかといった、人間の発達過程を参照することは不可欠です。発達ロボティクスは発達心理学や認知科学の知見をもとに、自律的に動く赤ちゃんロボットを用いてさまざまな学習課題を与え、そのプロセスを分析することで、より人間らしいロボットの開発、そして人間そのもののより深い理解に貢献します。本書では好奇心、視覚、運動機能、社会性、言葉、抽象的思考という6つのテーマで、ロボットが(=人間の子どもが)どうやってそれらの能力を身につけていくのかを、具体的な実験で紹介します。

■目次
第1章 成長する赤ちゃんと成長するロボット
1.1 自然要因と環境要因の発達理論
1.2 発達ロボティクスの定義と歴史
1.3 発達ロボティクスの原理
1.4 本書の概要
第2章 赤ちゃんロボット
2.1 ロボットとはなにか
2.2 ロボティクスの紹介
2.3 赤ちゃんヒューマノイドロボット
2.4 発達ロボティクスのモバイルロボット
2.5 赤ちゃんロボットシミュレータ
2.6 まとめ
第3章 新奇性と好奇心と驚き
3.1 内発的動機:考え方の概観
3.2 内発的動機の発達
3.3 内発的動機エージェントと内発的動機ロボット
3.4 まとめ
第4章 世界を見る
4.1 人間の乳児の視覚の発達
4.2 ロボットの顔認知
4.3 空間認知:ランドマークと空間関係
4.4 ロボットの自己認知
4.5 物体知覚の発達インスパイアモデル
4.6 アフォーダンス:知覚により導かれる行動
4.7 まとめ
第5章 運動スキルの獲得
5.1 人間の乳児の運動スキル獲得
5.2 リーチングするロボット
5.3 把持を行うロボット
5.4 ハイハイするロボット
5.5 歩行するロボット
5.6 まとめ
第6章 ソーシャルロボット
6.1 子どもの社会発達
6.2 ロボットの共同注意
6.3 模倣
6.4 協力と意図の共有
6.5 心の理論(ToM)
6.6 まとめ
第7章 初めての語
7.1 子どもの初めての語と文
7.2 ロボットのバブリング
7.3 対象物と行為に名前づけするロボット
7.4 ロボットによる文法学習
7.5 まとめ
第8章 抽象的知識による推論
8.1 子どもの抽象的知識の発達
8.2 数を数えるロボット
8.3 抽象語と抽象概念の学習
8.4 意思決定のための抽象表現の生成
8.5 発達する認知アーキテクチャ
8.6 まとめ
第9章 まとめ
9.1 発達ロボティクスの重要原理の主な成果
9.2 その他の成果
9.3 今後の課題
第10章 記号創発ロボティクスと発達する人工知能(谷口忠大)
10.1 記号創発ロボティクス
10.2 人工知能と発達ロボティクス
10.3 発達する知能と新しい科学

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