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講演抄録/キーワード
講演名 2014-06-27 13:55
背側運動前野の運動予測機能に基づく生体運動検出モデル
河合祐司浅田 稔長井志江阪大NC2014-12 IBISML2014-12
抄録 (和) 近年,滑らかな生体運動の観察時に背側運動前野が賦活することが報告されており,この運動関連領野が生体運動検出処理を担うと推察される.本研究では,背側運動前野のニューラルネットワークが,自己運動の速度系列から生体運動の不変性(運動の滑らかさ)を獲得し,その不変性を満たすかどうかで観察対象の生体運動らしさを評価するというモデルを提案する.シミュレーション実験により,再帰構造を持つニューラルネットワークが滑らかな軌道を予測学習する場合に,そのネットワーク内部に生体運動の不変性が獲得され,生体運動の検出が可能であることがわかった.この結果は背側運動前野の基本機能の一つが四肢や物体の運動軌道予測であるという知見と矛盾しない.さらに,実際の人歩行の体部位軌道をこのニューラルネットワークに入力する実験によって,その歩行者の性別や情動状態に依らず,その軌道を生体運動と認識可能であることを示した. 
(英) Recent findings about an activation of the dorsal premotor area (PMd) during observation of smooth biological movements suggest that this motor-related area detects biological motions. We hypothesize that a neural network in the PMd acquires an invariance of biological motions from
time-series motor commands self-movements and thus interprets the observed smooth trajectories as biological ones based on the invariance. Our simulation shows that predictive learning allows a recurrent neural network to represent the invariance of biological kinematics and thus to detect the biological motions. This result agrees with the fact that the PMd originally functions as a motor predictor. We also show that this neural network can recognize the ankle and wrist trajectories of walking human as biological regardless of the subject's sex and emotional state.
キーワード (和) 生体運動 / 1/3乗則 / 予測学習 / リカレントネットワーク / 背側運動前野 / / /  
(英) biological motion / one third power law / predictive learning / recurrent network / dorsal premotor area / / /  
文献情報 信学技報, vol. 114, no. 104, NC2014-12, pp. 221-226, 2014年6月.
資料番号 NC2014-12 
発行日 2014-06-18 (NC, IBISML) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
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PDFダウンロード NC2014-12 IBISML2014-12

研究会情報
研究会 NC IPSJ-BIO IBISML IPSJ-MPS  
開催期間 2014-06-25 - 2014-06-27 
開催地(和) 沖縄科学技術大学院大学 
開催地(英) Okinawa Institute of Science and Technology 
テーマ(和) 機械学習によるバイオデータマインニング、一般 
テーマ(英) Machine Learning Approach to Biodata Mining, and General 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NC 
会議コード 2014-06-NC-BIO-IBISML-MPS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 背側運動前野の運動予測機能に基づく生体運動検出モデル 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A model for biological motion detection based on motor prediction in the dorsal premotor area 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 生体運動 / biological motion  
キーワード(2)(和/英) 1/3乗則 / one third power law  
キーワード(3)(和/英) 予測学習 / predictive learning  
キーワード(4)(和/英) リカレントネットワーク / recurrent network  
キーワード(5)(和/英) 背側運動前野 / dorsal premotor area  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 河合 祐司 / Yuji Kawai / カワイ ユウジ
第1著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 浅田 稔 / Minoru Asada / アサダ ミノル
第2著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 長井 志江 / Yukie Nagai / ナガイ ユキエ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
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講演者
発表日時 2014-06-27 13:55:00 
発表時間 25 
申込先研究会 NC 
資料番号 IEICE-NC2014-12,IEICE-IBISML2014-12 
巻番号(vol) IEICE-114 
号番号(no) no.104(NC), no.105(IBISML) 
ページ範囲 pp.221-226 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NC-2014-06-18,IEICE-IBISML-2014-06-18 


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