JP2000218065A - 情報処理装置及び情報処理方法 - Google Patents
情報処理装置及び情報処理方法Info
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Abstract
ことなく情報伝達を容易かつ直接的に行う。 【解決手段】 CPU4aは、例えば「かまってほし
い」という気持ちの時には、右及び左腕状可動部2,3
が手招きの動作を繰り返すように上記駆動回路2a,3
aの駆動を制御する。また、CPU4aは、「飽きた」
という気持ちの時には、右及び左腕状可動部2,3が向
こう側に追いやるように、上記駆動回路2a,3aを駆
動制御する。
Description
ンメント分野におけるロボット装置に用いて好適な情報
処理装置及び情報処理方法に関する。
示としては、ディスプレイ装置を用いたものが広く使用
されていた。この情報提示は、論理的情報を直接伝達す
る目的としては一日の長がある。しかし、現在では、情
報処理装置と人間との自然なコミュニケーションが求め
られており、単なる論理的情報の伝達のみにとどまらな
い、より感性豊かなインターフェース、さらにはノンバ
ーバルな情報をも効果的に伝達できる情報提示手法が必
要となっている。
ような情報伝達を実現しようとする試みもある。しか
し、ディスプレイ表示に対しては多少なりとも「仮想世
界」感・「非現実」感を感じてしまうことは否めず、情
報処理装置と人間との自然なコミュニケーションを妨げ
る結果となっていた。また、ロボット等のようにディス
プレイ装置を備えることが稀な情報処理装置において
は、人間に対しての効果的な情報伝達方法がなかった。
への情報提示として、これまでは情報処理結果のみが加
重に重視されてきた。しかしながら、情報処理装置と人
間との自然なコミュニケーションを実現するためには、
情報処理結果の提示に加え、情報処理装置自身が情報処
理過程の状態を積極的に発信する必要があると考える。
なぜなら、複雑化する情報処理装置と人間とがうまく協
調していくためには、人間に対して「なぜそのような処
理結果が生じるのか」ということを直感的に理解させる
と共に、ある入力に対する情報処理装置の反応/出力を
予測可能な範囲に保つことが重要となるからである。
う自律情報処理システムは、その非常に高い自由度ゆえ
に、次の動作を完全には予測し得ず、十分なコミュニケ
ーションが実現できるとは言い難い。この問題は、ディ
スプレイ装置に出力される文字メッセージを人間が努力
して解読するという手段で暫定的に解決されたのみであ
る。また、「装置の心理状態」、人間で言えば「感
情」,「意思」,「気持ち」等に当たるものを積極的に
開示することで、装置に対する人間の親近感を高めるこ
とができるのだが、従来からの方法ではこれを自然な方
法で提示する手段がなかった。
考慮すると、従来は電気的信号や無線・赤外線等を利用
した接続によって情報伝達が実現されており、このため
には、送信/受信装置の端子形状やプロトコルなどの接
続インターフェースを一致させる必要があった。このよ
うな接続面での制約は、情報処理装置間の互換性や拡張
性・柔軟性を損なう要因の一つとなっている。
れたものであり、様々なインターフェースの制約にとら
われることなく情報伝達を容易かつ直接的に行うことが
できる情報処理装置及び情報処理方法を提供することを
目的とする。
めに、本発明に係る情報処理装置は、情報を出力する情
報出力手段と、心理状態に応じた制御情報を生成する制
御情報生成手段とを備え、上記制御情報に基づいて上記
心理状態に応じた情報を出力するように上記情報出力手
段を制御することを特徴とする。
応じた制御情報を生成し、生成された制御情報に基づい
て、心理状態に応じた情報を出力することを特徴とす
る。
が基本的にはディスプレイ装置上での表示のみに偏って
いることによる。なぜなら、ディスプレイ装置では論理
的情報以外の、いわばノンバーバルな情報を効果的に伝
達することが難しいし、もし可能であるにしてもディス
プレイ装置上に提示された「仮想現実」・「非現実世
界」の枠組みを用いた情報伝達とならざるを得ないから
である。
と直接インタラクション可能な機構を備えた情報処理装
置を実現することで、より直感的で親しみやすいヒュー
マンインターフェースや直接接続不要な装置間情報伝達
を可能にする。
能な機構とは、例えば情報処理装置に備えられた外部可
動機構、装置の色彩を変更する機構、特定のにおいを発
生するための機構、その他の手段によって人間の五感を
直接刺激できる機構をいう。これらの機構を駆使するこ
とで、いわば「装置のジェスチャー」とでも言うべきも
のを実現し、直感的に理解可能な形でメッセージを伝え
ることが可能となる。
のであるが、伝達される情報の内容も重要である。本発
明で特に注目するのは「装置の心理状態」、人間でいえ
ば「感情」「意思」「気持ち」等に当たるものである。
ンを実現するためには、その状態変化を引き起こす誘因
について理解する必要がある。「なぜそのような処理結
果が生じるのか」ということが直感的に理解可能でなけ
れば、自律情報処理システムが不測の事態を引き起こす
不安を拭い切れないことからも分かるように、ある入力
に対する情報処理装置の反応/出力をある程度予測可能
な範囲内に保つことが極めて重要だからである。自律シ
ステムの状態変化要因は2つあり、1つは外部要因、も
う1つは内部要因である。
が含まれ、その内容を人間が把握できるものである。さ
らに、それ以外のものであっても、装置の置かれた状況
を適切に監視することで容易に把握可能である。
再帰的に影響するにもかかわらず、外部から適切に監視
・把握することが難しいものである。ここで、必要なこ
とは、情報処理装置内部で閉じた再帰的なループを外部
に表示し、装置の内部状態の把握と次なる状態の予見と
をできるだけ容易にすることである。本発明は、その内
部要因、すなわち心理状態を直感的に把握可能なインタ
ーフェースを通じて装置自身が積極的発信をすることで
上記課題を解決する。
人間が解釈するのではなく、別の情報処理装置が解釈す
る場合について説明する。上述したノンバーバルな情報
通信が情報処理装置間で成立するためには、情報の受け
手が様々な文脈を判別するような極めて高い知能を備え
ておくこと、又は、厳密なプロトコルを予め取り決めて
おくことが必要となる。前者は現在の技術では実現でき
ておらず、後者は様々なインターフェースを大きく制約
する原因となり易い。
を情報発信・情報理解の両局面で共有することにより、
現実的に実用可能なレベルまで問題の困難さを減少させ
た。この結果、これまでの様々なインターフェースの制
約にとらわれない設計が可能となる。
て、図面を参照しながら説明する。
用される。上記情報処理装置1は、腕状に形成された右
腕状可動部2と、腕状に形成された左腕状可動部3と、
情報処理部4とを備える。
動回路2a,3aを備え、情報処理部4に対して駆動可
能に構成されている。
U(Central Processing Unit)4aと、データを一時
記憶しておくRAM(Random Access Memory)4bと、
CPU4aの制御プログラムが記憶されているROM
(Read Only Memory)4cと、ディスプレイ4dとを備
える。CPU4aは、上記制御プログラムに従って各駆
動回路2a,3aの駆動を制御する。
すような外観で構成されている。そして、CPU4a
は、例えば「かまってほしい」という気持ちの時には、
制御信号を生成して、右及び左腕状可動部2,3が手招
きの動作を繰り返すように上記駆動回路2a,3aの駆
動を制御する。また、CPU4aは、「飽きた」という
気持ちの時には、右及び左腕状可動部2,3が向こう側
に追いやるように、上記駆動回路2a,3aを駆動制御
する。
に直接働きかけ、近づいてみようという気を起こさせ
る。さらに、ディスプレイに無機的に表示されるログイ
ンプロンプト等よりも、直感的かつ分かりやすいヒュー
マンインターフェースを提供することができる。
タラクションを主眼においたロボット装置1として適用
してもよい。
能動的にユーザに働きかけ、その際、豊かな表現力でそ
のような働きかけを行うことができる。また、ディスプ
レイ4aに「かまってほしい」と表示するよりも、手招
きをしたり、だだをこねるように右及び左腕状可動部
2,3を振り回したりすることにより、従来よりも直感
的でかつ親しみやすくすることができる。
い」,「飽きた」等の内部感情を表現する場合を例に挙
げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、CPU4aは、処理が終わったことを示す
ためにバンザイをするように、また、目的の場所を指し
示すように、上記右及び左腕状可動部2,3の駆動回路
2a,3aを制御してもよい。これにより、内部感情の
みならず、処理結果それ自体を表示することもできる。
い現象の発生報告」である場合には、CPU4aは、長
い間又は強く両手で手招きするように駆動回路2a,3
aを制御してもよい。これにより、片手でそっと手招き
をする場合と比較すると、どの程度興味深いのか、どの
程度緊急なのか、どの程度重要なのか等の多彩な付随情
報を一度に伝達することができる。すなわち、単位時間
当たりを比較すると、従来よりも飛躍的に伝達情報量を
増大させることができる。
ト装置がこの動作を検知して適切に動作するなど、直接
接続されていない情報処理装置間でなんらかの情報を送
受信するための枠組みとしても機能することができる。
台のロボット装置があるものとする。なお、これらのロ
ボット装置は、図1に示す構成のロボット装置1とほぼ
同様の構成となっており、さらに、互いの情報提示パタ
ーンを検出するための例えばCCDイメージセンサ等か
らなる図示しない検出部を備えているものとする。な
お、上記検出部は、ロボット装置の可動機構の動作、光
信号発生部からの光信号、音声出力部からの音声等から
情報提示パターンを検出するものである。
発見してそれを外部に伝達しようとする場合、上記一方
のロボット装置のCPU4aは、「興味深い現象の発
生」と「その興味の程度」、また「現象の起きた場所」
や「その内容」から制御情報を決定(計算)し、例え
ば、左腕でその方向を指し示しながら右腕で手招きを繰
り返すように駆動回路2a,3aを制御する。
部によって上記一方のロボット装置の行動から情報提示
パターンを検出する。そして、CPU4aは、自己の心
理状態からその心理状態に対応した自己の情報提示パタ
ーンを生成するアルゴリズムを考慮して、自分自身がそ
のような行動を生成する状況を逆計算する。すなわち、
CPU4aは、上記検出部から入力される上記一方のロ
ボット装置の情報提示パターンに対して、当該情報パタ
ーンを生成するときの自己の心理状態を逆計算して心理
状態を推定し、このときの自己の心理状態を上記一方の
ロボット装置の心理状態と認識することにより、一方の
ロボット装置からの情報を共有することができる。
で指される方角で起きていること、また、相手のロボッ
ト装置は興味深い現象が発生したことを誰かに伝えたが
っていること、その現象の興味深さの程度は(相手のロ
ボット装置にとって)どのくらいの程度であるのか、な
どが両ロボット装置間で伝達されたことになる。
細な情報を持つなら、それに応じて伝達情報も増大す
る。ここで、上述したロボット装置は、興味深い現象の
内容に応じて、動作を追加するものとする。例えば、一
方のロボット装置は、ご主人様の帰宅を検知した場合、
前述の動作に加えてピョンピョン飛び跳ねる。
わち左腕でその方向を指し示しながら右腕で手招きを繰
り返す動作と、ピョンピョン飛び跳ねる動作とを検出部
により検出して、前者の動作から「ご主人様が帰宅し
た」ことを認識し、後者の動作から「興味深い」ことを
認識する。これらを関連付けることによって、「興味深
い現象の具体的内容はご主人様の帰宅である。」という
詳細な追加情報を得ることができる。
は、情報伝達先のロボット装置がご主人様の帰宅を検知
しても、ピョンピョン飛び跳ねるような動作を起こさな
い場合である。この場合は、情報送信側のロボット装置
と情報受信側のロボット装置とは異なる内部表現によっ
て動作しているため、従来手法で情報伝達を成立させる
ことはそれ自体が困難である。しかし、本手法の枠組み
では、情報送信側のロボット装置の「ピョンピョン飛び
跳ねる」動作は単に無視され、両腕の動きのみが理解さ
れることになる。これにより、情報伝達量は低下する
が、原理的に異なる枠組みのロボット装置間でも情報伝
達を成立させることができる。
ピョン飛び跳ねる」動作をするロボット装置と、「嬉し
い時にピョンピョン飛び跳ねる」動作をするロボット装
置との間では、「ピョンピョン飛び跳ねる」動作を用い
た情報伝達は機能せず、「ご主人様の帰宅を検知」した
だけなのに、「嬉しがっている」と誤解されるかも知れ
ない。しかし、その他の手段を用いた情報伝達は可能で
あるし、推測・類推による情報伝達が可能になるという
メリットもある。
なだけではなく、例えば、人間がその情報処理装置の動
作をまねて手招きをすることで、「こちらに来い」など
という意図を伝達することもでき、人間・情報処理装置
間の情報伝達を実現する手段として機能させることも可
能である。
うになる。ここで、伝達すべき情報内容は、任意の尺度
で切り分け、離散量と連続量のペアで示すことができ
る。例えば、感情は、「喜怒哀楽」の離散量のラベルと
「感情強度」の連続量とからなる。このとき、感情=
(喜怒哀楽のいずれか・感情強度)として示すことがで
きる。具体的には、「怒・40」,「哀・12.14」
等である。
う1つのラベルと「感情強度ベクトル」の連続量とで表
記する。この場合は、「感情・(喜,怒,哀,楽)=
(80,1,24,73)」という表記をすることがで
きる。
尺度で分解し、離散量と連続量のペアで示すことができ
る。例えば、「バイバイ,1.8回/秒」,「うなずき,
1.1回/秒」,「押す,1kgw/cm2」等である。
式,ニューラルネットワーク,これらの組み合わせ等、
任意の写像形式によって両者を互いにつなぐことができ
る。この結果、情報内容から出力形式を決定することが
でき、外部に対する情報提示が可能になる。また、何ら
かの情報提示を受けた場合、逆に、出力形式から情報内
容を推測することが可能である。
本発明は、例えば図3に示す情報処理装置10に適用さ
れる。
と、上記情報処理部11を縦方向及び横方向の2次元方
向に移動可能にさせる1以上の車輪12とを備える。情
報処理部11は、例えば「イライラ」する気持ちを伝達
するときは、小刻みにいろいろな方向に移動するように
車輪12の回転駆動及び移動方向を制御する。これによ
り、情報処理装置10は、イライラした気持ちをユーザ
に知らせることができる。
表現する場合には、例えば情報処理部11を上下にぴょ
んぴょんと飛び跳ねるように動かしてもよい。これによ
り、情報処理装置10の弾む気持ち等を表現することが
できる。
ては、車輪12に限らず、脚を形取った脚部、プロペラ
等、情報処理部11を動かすことができるものであれば
よく、また、気球のようなものや、流体噴出推進装置、
その他の駆動機構を用いてもよい。
は、例えば図4に示す情報処理装置20に適用される。
が人間である場合において人間の連想力を利用するもの
である。具体的には、上記情報処理装置20は、図4に
示すように、一組の眼部21と、上記眼部21の動きを
制御する情報処理部22とを備える。上記眼部21は、
人間の目を連想させる形状,模様等が運動することによ
って情報伝達を行う。
サ等からなり、これが運動することによって何か興味深
いもの若しくは注目すべきものの存在を提示している。
指・羽等の動物の諸器官を連想させるもの、若しくは同
様の機能を果たすものを持たせることによって、意味論
的に豊かな感情インターフェースを構築することができ
る。
は、尻尾をちぎれんばかりにふる傾向がある。図5に、
これを利用した犬型ロボット装置30を示す。上記犬型
ロボット装置30は、頭部31と、右前脚部32と、左
前脚部33と、右後ろ脚部34と、左後ろ脚部35と、
感情提示インターフェースが組み込まれた尻尾部36
と、装置全体を制御する胴体部37とを備える。
は尻尾部36を振り回すように当該尻尾部36を制御
し、また、悲しい気持ちの時は尻尾部36が垂れるよう
に制御する。
尾部36の動作を制御することによって、上記犬型ロボ
ット装置30の感情を容易に外部に表現することができ
る。
について説明したが、第4の実施の形態以下では、それ
以外の情報提示について説明する。
ェースを備える情報処理装置40を示す。上記情報処理
装置40は、その情報処理部41の外観の色彩を変更さ
せる色彩変更機能を有し、怒っているときは真っ赤にな
り、恐怖のときは真っ青になるように、上記色彩変更機
能を制御する。
理部41の外観の光反射率や光透過率を心理状態に応じ
て変えることによって、人間に与える印象を変化させ
て、情報提示を行うことができる。
いときや忙しいときは金属のように冷たく固い雰囲気の
色彩と反射率になり、逆に、機嫌のいいときは柔らかく
てすべすべした暖かい毛皮のような印象を与える外見に
してもよい。
(Light Emitting Diode)42を備えてもよい。このと
き、LED42の発光強度・点滅間隔等を組み合わせる
ことによって、多様な情報を表現することができる。
2の代わりに、スピーカ等の図示しない音声発生部を備
えてもよい。音声発生部から出力される音の高低・強弱
・リズム・メロディ等を組み合わせることによって、同
様に、心理状態に応じた多様な情報を表現することがで
きる。
発生部51を利用したインターフェースを備える情報処
理装置50について説明する。すなわち、情報処理装置
50は、気体発生部51と、当該気体発生部51による
気体発生を制御する情報処理部52とを備える。
ときや相手をリラックスさせたいときには、そのような
香りを持つ揮発成分を発生したり、また、不快感がある
ときには臭いにおいを発生することができる。
発生したときには黒い煙を発生したり、怒っているとき
には熱風を吹き付けたりしてもよい。
ても何らかの情報を提示することができる。例えば有色
液体を外部に出力することで、水中でも利用可能な情報
処理装置50のインターフェースを構築することができ
る。
と直接インタラクション可能な機構を備えた情報処理装
置を提供するものである。この結果、より直感的で親し
み易く、感性豊かなヒューマンインターフェースを構築
することができ、ノンバーバルな情報をも効果的に大容
量伝達を行うことができる。
念を導入し、それを自然に表現できる情報提示手段を開
発することで、より親しみやすい情報処理装置を実現す
ることができる。さらに、情報処理装置の感情や意志を
即座に直感的に伝達することによって、情報処理装置と
人間の協調操作が比較的容易になる。このような情報処
理装置と人間との自然なコミュニケーションは、今度一
層求められるものである。
の間の情報伝達ばかりでなく、情報処理装置間の情報伝
達についても適用される。これにより、情報処理装置間
を電気的信号や無線・赤外線等で接続し、情報をやり取
りする必要がなくなる。この結果、端子形状や送信/受
信装置等の接続インターフェースに関する制約を受ける
ことなく、情報処理装置間の互換性や拡張性・柔軟性を
大いに拡大することができる。
る情報処理装置及び情報処理方法によれば、心理状態に
応じた制御情報を生成し、生成された制御情報に基づい
て、心理状態に応じた情報を出力することにより、直感
的で従来よりも親しみ易く、感性豊かなヒューマンイン
ターフェースを提供することができる。
報処理装置の構成を示すブロック図である。
報処理装置の外観を示す図である。
報処理装置の外観を示す図である。
ボット装置の外観を示す図である。
報処理装置の外観を示す図である。
報処理装置の外観を示す図である。
状可動部、2a,3a駆動回路、3 左腕状可動部、
4,11,22,41,52 情報処理部、4a CP
U、30 ロボット装置、36 尻尾部、37 胴体
部、42 LED,51 気体発生部
Claims (12)
- 【請求項1】 情報を出力する情報出力手段と、 心理状態に応じた制御情報を生成する制御情報生成手段
とを備え、 上記制御情報に基づいて上記心理状態に応じた情報を出
力するように上記情報出力手段を制御することを特徴と
する情報処理装置。 - 【請求項2】 上記情報出力手段は、可動機構を有する
可動手段からなり、 上記制御手段は、心理状態に応じて上記可動機構を制御
することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。 - 【請求項3】 上記情報出力手段は、発光する発光手段
からなり、 上記制御手段は、心理状態に応じて上記発光手段の発光
を制御することを特徴とする請求項1記載の情報処理装
置。 - 【請求項4】 上記情報出力手段は、音声を出力する音
声出力手段からなり、 上記制御手段は、心理状態に応じて上記音声出力手段の
音声出力を制御することを特徴とする請求項1記載の情
報処理装置。 - 【請求項5】 自己の心理状態から、その心理状態に対
応した自己の情報提示パターンを生成する情報提示パタ
ーン生成手段と、 入力される他のロボット装置の情報提示パターンに対し
て、当該情報パターンを上記情報提示パターン生成手段
によって生成するときの自己の心理状態を逆計算して心
理状態を推定する心理状態推定手段とを備え、 上記制御情報生成手段は、上記心理状態推定手段によっ
て推定された心理状態を上記他の情報処理装置の心理状
態と認識して、当該心理状態に応じた制御情報を生成す
ることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。 - 【請求項6】 上記制御情報生成手段は、上記心理状態
推定手段が複数の入力される情報提示パターンから複数
の心理状態を推定したときは、これらの心理状態を関連
付けて上記他の情報処理装置に関する追加情報を生成す
ることを特徴とする請求項5記載の情報処理装置。 - 【請求項7】 心理状態に応じた制御情報を生成し、 生成された制御情報に基づいて、心理状態に応じた情報
を出力することを特徴とする情報処理方法。 - 【請求項8】 心理状態に応じて可動機構を制御して上
記情報を出力することを特徴とする請求項7記載の情報
処理方法。 - 【請求項9】 心理状態に応じて発光を制御して上記情
報を出力することを特徴とする請求項7記載の情報処理
方法。 - 【請求項10】 心理状態に応じて音声出力を制御して
上記情報を出力することを特徴とする請求項7記載の情
報処理方法。 - 【請求項11】 自己の心理状態から、その心理状態に
対応した自己の情報提示パターンを生成し、 入力される他のロボット装置の情報提示パターンに対し
て、当該情報パターンを生成するときの自己の心理状態
を逆計算して心理状態を推定し、 上記推定された心理状態を上記他の情報処理装置の心理
状態と認識して、当該心理状態に応じた制御情報を生成
することを特徴とする請求項7記載の情報処理方法。 - 【請求項12】 複数の入力される情報提示パターンか
ら複数の心理状態を推定したときは、これらの心理状態
を関連付けて上記他の情報処理装置に関する追加情報を
生成することを特徴とする請求項11記載の情報処理方
法。
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---|---|---|---|
JP11020183A JP2000218065A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 情報処理装置及び情報処理方法 |
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JP11020183A JP2000218065A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 情報処理装置及び情報処理方法 |
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