JP2010198237A - Device for acquiring intention determination information, brain information output device, robot and method for acquiring intention determination information - Google Patents

Device for acquiring intention determination information, brain information output device, robot and method for acquiring intention determination information Download PDF

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健太郎 山田
Shinko Kimura
真弘 木村
Akihiro Toda
明祐 戸田
Tatsuya Okabe
達哉 岡部
Masaaki Sato
雅昭 佐藤
Takahito Tamagawa
崇人 玉川
Michito Yamashita
宙人 山下
Yusuke Takeda
祐輔 武田
Mitsuo Kawahito
光男 川人
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for acquiring intention determination information, with improved accuracy of intention detection. <P>SOLUTION: An experiment for acquiring learning data prior to operation of a machine by a brain machine interface (BMI) is divided into the following two sessions: a training session as a first stage and a brush-up session as a second stage. In the training session, data is acquired without using the machine to be operated, and parameters of intention determination algorithm are temporarily set using the data. Thereafter, in the brush-up session, data is acquired using temporary parameters in an environment for operating the machine, and the parameters of intention determination algorithm are set, including the data. The learning data is acquired by the two sessions, thereby improving the accuracy of intention detection. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、脳の情報を出力する脳情報出力装置等に関するものである。   The present invention relates to a brain information output device for outputting brain information.

近年、脳に対する生理学的な知見の充実、脳計測機器の発展、高性能なコンピュータのコストダウン、および機械学習の分野の進歩等に伴い、脳・機械インタフェース(Brain Machine Interface:BMI)に関する研究が注目を浴びてきている(非特許文献1)。BMIは、脳と機械をつなぐインタフェースである。BMIは、人が考えた時や、何らかの行動した際に生ずる脳活動の信号を計測し、その計測データに信号処理技術を施すことにより、ユーザの意図を汲み出すものである。   In recent years, research on brain machine interface (BMI) has been conducted with the enhancement of physiological knowledge about the brain, development of brain measurement equipment, cost reduction of high-performance computers, and advancement in the field of machine learning. It has attracted attention (Non-Patent Document 1). BMI is an interface that connects the brain and machines. BMI measures a signal of brain activity that occurs when a person thinks, or when some action is taken, and applies a signal processing technique to the measurement data, thereby extracting the user's intention.

Toward Brain-Computer Interfacing (Neural Information Processing)、 MIT Press、 ISBN 978-0262042444Toward Brain-Computer Interfacing (Neural Information Processing), MIT Press, ISBN 978-0262042444

しかしながら、ロボットを動かすには学習データの取得が必要であり、一方、適切な学習データを取得するにはロボットを動かす必要があると言った「鶏と卵」の関係が生じ、ロボットを動作させるための意図の検出精度が十分ではなかった。   However, it is necessary to acquire learning data to move the robot. On the other hand, the relationship between "chicken and eggs" that says that the robot needs to be moved to acquire appropriate learning data is generated, and the robot is operated. The detection accuracy of the intention was not sufficient.

本発明において、BMIにおけるロボットの以心伝心操作において、意図検出精度を向上させるための学習データ取得方法を提供することを目的とする。   In the present invention, an object of the present invention is to provide a learning data acquisition method for improving the intention detection accuracy in the centripetal operation of a robot in BMI.

本第一の発明の意図判別情報取得装置は、ユーザの意図を識別する情報である意図識別子と、当該意図識別子で識別される意図の元にユーザが一連の行為を行った際に当該ユーザの脳から取得された第一学習データから、抽出された1以上の特徴量である第一学習特徴量群とを対に有する第一意図判別情報を、2以上格納し得る第一意図判別情報格納部と、操作対象のロボットが動作しない環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第一学習データを取得する第一学習データ取得部と、前記第一学習データから、1以上の特徴量である第一学習特徴量群を取得する第一学習特徴量群取得部と、前記第一学習特徴量群取得部が取得した第一学習特徴量群と、前記第一学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第一意図判別情報を、前記第一意図判別情報格納部に蓄積する第一意図判別情報蓄積部と、意図識別子と、当該意図識別子で識別される意図の元にユーザが一連の行為を行った際に当該ユーザの脳から取得された第二学習データから、抽出された1以上の特徴量である第二学習特徴量群とを対に有する第二意図判別情報を、2以上格納し得る第二意図判別情報格納部と、受け付けた意図識別子に応じた動作を行うロボットであり、操作対象のロボットが動作する環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第二学習データを取得する第二学習データ取得部と、前記第二学習データから、1以上の特徴量である第二学習特徴量群を取得する第二学習特徴量群取得部と、前記第二学習特徴量群取得部が取得した第二学習特徴量群と、前記第二学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第二意図判別情報を、前記第二意図判別情報格納部に蓄積する第二意図判別情報蓄積部とを具備する意図判別情報取得装置である。   The intention determination information acquisition device according to the first aspect of the present invention provides an intention identifier that is information for identifying a user's intention, and when the user performs a series of actions based on the intention identified by the intention identifier. First intention determination information storage capable of storing two or more pieces of first intention determination information having a pair of a first learning feature amount group that is one or more feature amounts extracted from the first learning data acquired from the brain And first learning data that acquires first learning data as learning data from the user's brain when the user performs a series of actions with one intention in an environment where the robot to be operated does not operate An acquisition unit, a first learning feature amount group acquisition unit that acquires a first learning feature amount group that is one or more feature amounts from the first learning data, and a first learning feature amount group acquisition unit that has acquired the first learning feature amount group acquisition unit A learning feature group and the first learning data A first intention determination information storage unit that stores in the first intention determination information storage unit first intention determination information that associates an intention identifier that identifies one intention when the intention is made, the intention identifier, and the intention A second learning feature quantity group that is one or more feature quantities extracted from the second learning data acquired from the user's brain when the user performs a series of actions based on the intention identified by the identifier; A second intention determination information storage unit capable of storing two or more pieces of second intention determination information having a pair, and a robot that performs an operation according to the received intention identifier. When the user performs a series of actions based on the intention of the second learning data acquisition unit that acquires second learning data that is learning data from the user's brain, and from the second learning data, one or more Second learning feature, which is a feature quantity Identifying a second learning feature value group acquisition unit that acquires a group, a second learning feature value group acquired by the second learning feature value group acquisition unit, and one intention when the second learning data is acquired The intention determination information acquisition device includes a second intention determination information storage unit that stores second intention determination information associated with an intention identifier to be stored in the second intention determination information storage unit.

かかる構成により、2段階で学習データを取得することにより、意図検出の精度を向上させるための学習データを取得できる。   With this configuration, learning data for improving the accuracy of intention detection can be acquired by acquiring learning data in two stages.

また、本第二の発明の意図判別情報取得装置は、第一の発明に対して、前記第二学習特徴量群に対応する意図識別子を、前記第一意図判別情報格納部に格納されている2以上の意図判別情報から取得する第一意図識別子取得部と、前記第一意図識別子取得部が取得した意図識別子を、ロボットに対して出力する第一意図識別子出力部とをさらに具備し、前記ロボットは、前記意図識別子を受け付け、当該受け付けた意図識別子に応じた動作を行う意図判別情報取得装置である。   In addition, the intention discriminating information acquisition apparatus of the second invention stores an intention identifier corresponding to the second learning feature quantity group in the first intention discriminating information storage unit with respect to the first invention. A first intention identifier acquisition unit that acquires from two or more intention determination information; and a first intention identifier output unit that outputs the intention identifier acquired by the first intention identifier acquisition unit to a robot, The robot is an intention determination information acquisition device that receives the intention identifier and performs an operation according to the received intention identifier.

かかる構成により、2段階で学習データを取得することにより、意図検出の精度を向上させるための学習データを取得できる。   With this configuration, learning data for improving the accuracy of intention detection can be acquired by acquiring learning data in two stages.

また、本第三の発明の意図判別情報取得装置は、第一、第二いずれかの発明に対して、前記第一学習データ取得部は、2種類以上の学習データである第一学習データを取得し、前記第一学習特徴量群取得部は、2種類以上の第一学習データのうちの種類ごとに、前記第一学習データから、第一学習特徴量群を取得し、前記第一意図判別情報蓄積部は、学習データの種類ごとの第一学習特徴量群と前記意図識別子とを対応付けた、学習データの種類ごとの第一意図判別情報を、前記第一意図判別情報格納部に蓄積し、前記第二学習データ取得部は、2種類以上の学習データである第二学習データを取得し、前記第二学習特徴量群取得部は、2種類以上の第二学習データのうちの種類ごとに、前記第二学習データから、第二学習特徴量群を取得し、前記第二意図判別情報蓄積部は、学習データの種類ごとの第二学習特徴量群と前記意図識別子とを対応付けた、学習データの種類ごとの第二意図判別情報を、前記第二意図判別情報格納部に蓄積する意図判別情報取得装置である。   In addition, the intention determination information acquisition device according to the third aspect of the present invention is the first or second aspect of the invention, wherein the first learning data acquisition unit stores the first learning data as two or more types of learning data. The first learning feature amount group acquisition unit acquires a first learning feature amount group from the first learning data for each type of two or more types of first learning data, and the first intention The discrimination information storage unit associates the first learning feature quantity group for each type of learning data with the intention identifier, and stores the first intention discrimination information for each type of learning data in the first intention discrimination information storage unit. The second learning data acquisition unit acquires second learning data that is two or more types of learning data, and the second learning feature quantity group acquisition unit includes two or more types of second learning data. For each type, a second learning feature value group is acquired from the second learning data. The second intention determination information storage unit associates the second learning feature amount group for each type of learning data with the intention identifier, and uses the second intention determination information for each type of learning data as the second intention determination information. It is an intention determination information acquisition device stored in an information storage unit.

かかる構成により、2種類以上の学習データを用いることにより、意図検出の精度を、さらに向上させるための学習データを取得できる。   With this configuration, it is possible to acquire learning data for further improving the accuracy of intention detection by using two or more types of learning data.

また、本第四の発明の意図判別情報取得装置は、第一から第三いずれかの発明に対して、意図判別情報取得装置と、ユーザから脳活動のデータである脳活動データを取得する脳活動データ取得部と、前記脳活動データから、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得する特徴量群取得部と、前記入力特徴量群に対応する意図識別子を、前記第二意図判別情報格納部に格納されている2以上の第二意図判別情報から取得する第二意図識別子取得部と、前記第二意図識別子取得部が取得した意図識別子を出力する第二意図識別子出力部とを具備する脳情報出力装置である。   The intention determination information acquisition device according to the fourth aspect of the present invention relates to the intention determination information acquisition device and a brain for acquiring brain activity data, which is brain activity data, from the first to third aspects of the invention. An activity data acquisition unit; a feature quantity group acquisition unit that acquires an input feature quantity group that is one or more feature quantities from the brain activity data; and an intention identifier that corresponds to the input feature quantity group. A second intention identifier acquisition unit that acquires two or more second intention determination information stored in the information storage unit; and a second intention identifier output unit that outputs the intention identifier acquired by the second intention identifier acquisition unit. A brain information output device.

かかる構成により、2段階で取得された学習データを用いることにより、意図検出の精度を向上させることができる。   With this configuration, it is possible to improve intention detection accuracy by using learning data acquired in two stages.

また、本第五の発明の意図判別情報取得装置は、第四の発明に対して、前記第二意図識別子取得部は、前記第二意図判別情報格納部に格納されている2以上の第二意図判別情報、および前記第一意図判別情報格納部に格納されている2以上の第一意図判別情報を用いて、前記入力特徴量群に対応する意図識別子を取得する脳情報出力装置である。   In addition, the intention determination information acquisition device according to the fifth aspect of the present invention is the second aspect, wherein the second intention identifier acquisition unit is configured to store two or more second intention identifiers stored in the second intention determination information storage unit. The brain information output device acquires an intention identifier corresponding to the input feature amount group using intention determination information and two or more first intention determination information stored in the first intention determination information storage unit.

かかる構成により、第一段階、および第二段階の両方の段階で取得された両方の学習データを用いることにより、意図検出の精度を向上させることができる。   With this configuration, it is possible to improve the accuracy of intention detection by using both learning data acquired in both the first stage and the second stage.

また、本第六の発明の意図判別情報取得装置は、第四、第五いずれかの発明に対して、前記脳活動データ取得部は、2種類以上の脳活動データを取得し、前記特徴量群取得部は、前記2種類以上の脳活動データから、種類ごとに、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得し、前記第二意図識別子取得部は、前記脳活動データの種類ごとに、前記示された一の意図が、複数の意図識別子のうちの一の意図識別子に対応する意図である確率を、意図識別子ごとに算出する確率算出手段と、前記確率算出手段が算出した種類ごと、および意図識別子ごとの確率を用いて、意図識別子を取得する意図決定手段とを具備する脳情報出力装置である。   Further, in the sixth aspect of the invention, in the intention determination information acquisition device, the brain activity data acquisition unit acquires two or more types of brain activity data, and the feature amount The group acquisition unit acquires an input feature amount group that is one or more feature amounts for each type from the two or more types of brain activity data, and the second intention identifier acquisition unit acquires each type of the brain activity data. A probability calculating means for calculating, for each intention identifier, a probability that the indicated one intention is an intention corresponding to one intention identifier among a plurality of intention identifiers, and a type calculated by the probability calculating means. And an intention determination means for acquiring an intention identifier using a probability for each and each intention identifier.

かかる構成により、2種類以上の学習データを用いることにより、意図検出の精度を、さらに向上させることができる。   With this configuration, it is possible to further improve the accuracy of intention detection by using two or more types of learning data.

また、本第七の発明の意図判別情報取得装置は、第六の発明に対して、前記意図決定手段は、前記脳活動データの種類ごとの確率に対して、異なる重みを用いて、前記意図識別子ごとの最終的な確率を算出し、当該意図識別子ごとの最終的な確率が最も大きい意図識別子を取得する脳情報出力装置である。   In addition, the intention determination information acquisition apparatus according to the seventh aspect of the present invention is the intention determination means according to the sixth aspect, wherein the intention determination means uses a different weight for the probability for each type of the brain activity data. This is a brain information output device that calculates a final probability for each identifier and obtains an intention identifier having the highest final probability for each intention identifier.

かかる構成により、2種類以上の学習データを用いることにより、意図検出の精度を、さらに向上させることができる。   With this configuration, it is possible to further improve the accuracy of intention detection by using two or more types of learning data.

また、本第八の発明の意図判別情報取得装置は、第六の発明に対して、前記確率算出手段は、前記脳活動データの種類ごとに、予め決められた一部の意図識別子のみに対して、意図識別子ごとに確率を算出する脳情報出力装置である。   Further, the intention discriminating information acquiring apparatus according to the eighth aspect of the present invention is the sixth aspect of the present invention, wherein the probability calculating means only applies to a predetermined intention identifier for each type of the brain activity data. Thus, the brain information output device calculates the probability for each intention identifier.

かかる構成により、2種類以上の学習データを用いることにより、意図検出の精度を、さらに向上させることができる。   With this configuration, it is possible to further improve the accuracy of intention detection by using two or more types of learning data.

本発明による意図判別情報取得装置によれば、意図検出の精度を向上させることができる。   According to the intention determination information acquisition apparatus according to the present invention, it is possible to improve the accuracy of intention detection.

実施の形態1におけるロボットシステム1の概念図Conceptual diagram of robot system 1 in the first embodiment 同ロボットシステム1のブロック図Block diagram of the robot system 1 同意図判別情報取得装置111の動作について説明するフローチャートA flowchart for explaining the operation of the consent diagram determination information acquisition apparatus 111 同脳情報出力装置11の動作について説明するフローチャートA flowchart for explaining the operation of the brain information output apparatus 11 同意図識別子取得処理について説明するフローチャートFlowchart explaining consent diagram identifier acquisition processing 同ロボット12の動作について説明するフローチャートFlow chart for explaining the operation of the robot 12 同意図判別情報取得装置111の動作フローの概略図Schematic of operation flow of consent diagram discrimination information acquisition device 111 同意図判別情報取得装置111の動作の概略図Schematic of the operation of the consent diagram discrimination information acquisition device 111 同脳活動データ(NIRSデータ)の例を示す図The figure which shows the example of the same brain activity data (NIRS data) 同第一学習特徴量群の例を示す図The figure which shows the example of the 1st learning feature-value group 同第一意図判別情報の例を示す図The figure which shows the example of the 1st intention determination information 同第二意図判別情報の例を示す図The figure which shows the example of the said 2nd intention determination information 実施の形態2におけるロボットシステム2のブロック図Block diagram of robot system 2 in the second embodiment 同意図識別子取得処理の例について説明するフローチャートFlowchart explaining an example of consent diagram identifier acquisition processing 同ユーザが頭部にかぶる測定器具を示す図The figure which shows the measuring instrument which the same user puts on the head 同脳活動データ(脳波データ)の例を示す図The figure which shows the example of the brain activity data (electroencephalogram data) 同第一意図判別情報の例を示す図The figure which shows the example of the 1st intention determination information 同第二意図判別情報の例を示す図The figure which shows the example of the said 2nd intention determination information 同コンピュータシステムの概観図Overview of the computer system 同コンピュータシステムのブロック図Block diagram of the computer system 同確率算出アルゴリズムを説明するための図Diagram for explaining the probability calculation algorithm 同確率算出アルゴリズムを説明するための図Diagram for explaining the probability calculation algorithm

以下、意図判別情報取得装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of an intention determination information acquisition apparatus and the like will be described with reference to the drawings. In addition, since the component which attached | subjected the same code | symbol in embodiment performs the same operation | movement, description may be abbreviate | omitted again.

(実施の形態1)   (Embodiment 1)

本実施の形態において、脳・機械インタフェースの意図検出の精度向上のための学習データ取得の方法について説明する。また、かかる学習方法を実現する意図判別情報取得装置、脳情報出力装置について説明する。また、本実施の形態において、脳情報出力装置からの出力を受け付け、動作するロボットについて説明する。   In the present embodiment, a learning data acquisition method for improving the accuracy of intention detection of the brain / machine interface will be described. In addition, an intention determination information acquisition device and a brain information output device that realize such a learning method will be described. In the present embodiment, a robot that receives and operates an output from the brain information output apparatus will be described.

本実施の形態において、以下のような学習方法をとる。つまり、脳・機械インタフェースによる機械(ロボットと同意義)の操作前に行う学習データを取得するための実験は、以下の2つのセッションに分割する。第一段階はトレーニングセッション、第二段階はブラッシュアップセッションである。トレーニングセッションでは、操作する機械を使わずにデータを取得し、そのデータを用いて、意図判別アルゴリズムのパラメータ(後述する学習特徴量群と同意義)を仮に設定する。その後、ブラッシュアップセッションでは、機械を動作させる環境において、仮に設定したパラメータを使って、データを取得し、次にそのデータを含めて意図判別アルゴリズムのパラメータを本設定することで、意図検出の精度を向上させる。   In the present embodiment, the following learning method is adopted. That is, an experiment for acquiring learning data performed before operating a machine (same meaning as a robot) by a brain / machine interface is divided into the following two sessions. The first stage is a training session and the second stage is a brush-up session. In the training session, data is acquired without using the machine to be operated, and parameters of the intention determination algorithm (same meaning as a later-described learning feature value group) are temporarily set using the data. After that, in the brush-up session, in the environment where the machine is operated, the data is acquired using the tentatively set parameters, and then the parameters of the intention determination algorithm including this data are fully set, so that the accuracy of the intention detection is To improve.

図1は、本実施の形態におけるロボットシステム1の概念図である。ロボットシステム1は、脳情報出力装置11、ロボット12を具備する。脳情報出力装置11は、脳活動計測装置によって脳情報を取得し、ユーザの意図を検出し、当該意図を識別する意図識別子をロボット12に送付する。ロボット12は、脳情報出力装置11から意図識別子を受け付け、当該意図識別子に応じた動作を行う。ロボット12は、いわゆる人型の形状を有する電子機器でも良いが、他の形状を有する電子機器でも良い。ロボット12は、例えば、四輪車、二輪車、航空機、電車などの移動体でも良い。   FIG. 1 is a conceptual diagram of a robot system 1 in the present embodiment. The robot system 1 includes a brain information output device 11 and a robot 12. The brain information output device 11 acquires brain information by the brain activity measuring device, detects the user's intention, and sends an intention identifier for identifying the intention to the robot 12. The robot 12 receives an intention identifier from the brain information output device 11 and performs an operation according to the intention identifier. The robot 12 may be an electronic device having a so-called human shape, but may be an electronic device having another shape. The robot 12 may be a moving body such as a four-wheeled vehicle, a two-wheeled vehicle, an aircraft, or a train.

図2は、本実施の形態におけるロボットシステム1のブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram of the robot system 1 in the present embodiment.

脳情報出力装置11は、意図判別情報取得装置111、脳活動データ取得部112、特徴量群取得部113、第二意図識別子取得部114、第二意図識別子出力部115を具備する。   The brain information output device 11 includes an intention determination information acquisition device 111, a brain activity data acquisition unit 112, a feature amount group acquisition unit 113, a second intention identifier acquisition unit 114, and a second intention identifier output unit 115.

意図判別情報取得装置111は、第一意図判別情報格納部1110、第一学習データ取得部1111、第一学習特徴量群取得部1112、第一意図判別情報蓄積部1113、第二意図判別情報格納部1114、第二学習データ取得部1115、第二学習特徴量群取得部1116、第二意図判別情報蓄積部1117、第一意図識別子取得部1118、第一意図識別子出力部1119を具備する。   The intention determination information acquisition device 111 includes a first intention determination information storage unit 1110, a first learning data acquisition unit 1111, a first learning feature value group acquisition unit 1112, a first intention determination information storage unit 1113, and a second intention determination information storage. Unit 1114, second learning data acquisition unit 1115, second learning feature value group acquisition unit 1116, second intention determination information storage unit 1117, first intention identifier acquisition unit 1118, and first intention identifier output unit 1119.

意図判別情報取得装置111は、意図を判別するための学習データを取得する装置である。   The intention determination information acquisition device 111 is a device that acquires learning data for determining an intention.

ロボット12は、動作情報格納部121、意図識別子受付部122、実行部123を具備する。   The robot 12 includes an operation information storage unit 121, an intention identifier reception unit 122, and an execution unit 123.

意図判別情報取得装置111は、脳情報出力装置11が意図の判別に利用する学習データを取得する装置である。   The intention determination information acquisition device 111 is a device that acquires learning data used by the brain information output device 11 for determination of intention.

第一意図判別情報格納部1110は、2以上の第一意図判別情報を格納し得る。第一意図判別情報は、意図識別子と第一学習特徴量群とを有する。意図識別子は、ユーザの意図を識別する情報である。意図とは、体の一部(例えば、右手、左手、舌、足など)を動かす行為や、特定のこと(例えば、右手を動かしていること、舌を出したこと、走っていることなど)を想像することなど、ユーザが考えて脳の活動に反映されることである。また、意図識別子は、例えば、ユーザが動かす体の部分であり、例えば、「右手」「左手」「舌」「足」の4つである。また、意図識別子は、例えば、「右手」「左手」の2つであっても良い。意図識別子の数は問わないが、意図識別子の数は少ない方が、通常、脳情報出力装置11が出力する意図識別子がユーザの意図と合致している可能性は高い、と考えられる。第一学習特徴量群とは、第一学習データから抽出された1以上の特徴量の情報である。第一学習データとは、意図識別子で識別される意図の元にユーザが一連の行為を行った際に当該ユーザの脳から取得されたデータである。第一学習データは、NIRS(近赤外分光分析)、fMRI(機能的MRI)、MEG(脳磁計)、EEG(脳波計)により取得されるデータなど、脳から取得される脳活動を示すデータであれば何でもよい。第一学習データが取得される際には、ロボット12は動作しない環境である。   The first intention determination information storage unit 1110 can store two or more first intention determination information. The first intention determination information includes an intention identifier and a first learning feature amount group. The intention identifier is information for identifying the user's intention. Intention is the act of moving a part of the body (for example, right hand, left hand, tongue, foot, etc.) or a specific thing (for example, moving the right hand, sticking out the tongue, running, etc.) It is reflected in the brain activity that the user thinks. In addition, the intention identifier is, for example, a part of the body that is moved by the user, and includes, for example, “right hand”, “left hand”, “tongue”, and “foot”. In addition, the intention identifier may be, for example, “right hand” and “left hand”. Although the number of intention identifiers is not limited, it is generally considered that the smaller the number of intention identifiers, the higher the possibility that the intention identifier output by the brain information output device 11 matches the user's intention. The first learning feature amount group is information of one or more feature amounts extracted from the first learning data. The first learning data is data acquired from the user's brain when the user performs a series of actions based on the intention identified by the intention identifier. The first learning data is data indicating brain activity acquired from the brain, such as data acquired by NIRS (near infrared spectroscopy), fMRI (functional MRI), MEG (magnetoencephalograph), EEG (electroencephalograph). Anything is acceptable. When the first learning data is acquired, the robot 12 is in an environment where it does not operate.

第一意図判別情報格納部1110は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。第一意図判別情報格納部1110に第一意図判別情報が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して第一意図判別情報が第一意図判別情報格納部1110で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された第一意図判別情報が第一意図判別情報格納部1110で記憶されるようになってもよく、あるいは、入力デバイスを介して入力された第一意図判別情報が第一意図判別情報格納部1110で記憶されるようになってもよい。   The first intention determination information storage unit 1110 is preferably a nonvolatile recording medium, but can also be realized by a volatile recording medium. The process of storing the first intention determination information in the first intention determination information storage unit 1110 does not matter. For example, the first intention determination information may be stored in the first intention determination information storage unit 1110 via the recording medium, and the first intention determination information transmitted via the communication line or the like is the first intention determination information. The determination information storage unit 1110 may store the first intention determination information input via the input device, or the first intention determination information storage unit 1110 may store the first intention determination information. .

第一学習データ取得部1111は、操作対象のロボット12が動作しない環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第一学習データを取得する。学習データとは、一連の行為を行った際に、観測される一連の脳活動のデータである。なお、第一学習データ取得部1111、第二学習データ取得部1115、および脳活動データ取得部112は、通常、同一種類のデータを取得する。 第一学習データ取得部1111は、例えば、近赤外線光計測装置である。また、第一学習データ取得部1111は、例えば、脳波計測装置である。また、第一学習データ取得部1111は、例えば、機能的MRI(fMRI: functional Magnetic Resonance Imaging)や、PET(Positron Emission Tomography)なども良い。   The first learning data acquisition unit 1111 is the first learning data that is learning data from the user's brain when the user performs a series of actions with one intention in an environment where the robot 12 to be operated does not operate. To get. Learning data is a series of brain activity data observed when a series of actions are performed. The first learning data acquisition unit 1111, the second learning data acquisition unit 1115, and the brain activity data acquisition unit 112 normally acquire the same type of data. The first learning data acquisition unit 1111 is, for example, a near infrared light measurement device. Moreover, the 1st learning data acquisition part 1111 is an electroencephalogram measurement apparatus, for example. The first learning data acquisition unit 1111 may be, for example, functional MRI (fMRI: functional magnetic resonance imaging) or PET (Positron Emission Tomography).

第一学習特徴量群取得部1112は、第一学習データ取得部1111が取得した第一学習データに対して信号処理し、1以上の特徴量である第一学習特徴量群を取得する。ここで、信号処理は、例えば、バイアス補正、ベースライン補正、トレンド除去、平均値計算、ハイパスフィルターによる処理、ローパスフィルターによる処理、FFTによる処理、PCAによる処理、ICAによる処理、Phase Locking 値の算出、移動平均の算出、センサー選択、時間選択、リファレンス補正、ダウンサンプリング、アップサンプリング、パワー計算、包絡線計算(ヒルベルト変換)、空間フィルターによる処理、逆問題フィルターによる処理、などである。そして、特徴量とは、例えば、上記の信号処理により、算出されるデータであり、例えば、平均値、分散、Phase Locking 値などである。なお、第一学習特徴量群を構成する特徴量は、第一学習データの特性を示すデータであれば、何でも良い。また、第一学習特徴量群取得部1112が行う信号処理の数は、複数でも良い。また、上記の各種の信号処理の例は、公知技術であるので詳細な説明を省略する。   The first learning feature value group acquisition unit 1112 performs signal processing on the first learning data acquired by the first learning data acquisition unit 1111 and acquires a first learning feature value group that is one or more feature values. Here, signal processing includes, for example, bias correction, baseline correction, trend removal, average value calculation, high-pass filter processing, low-pass filter processing, FFT processing, PCA processing, ICA processing, and phase locking value calculation Calculation of moving average, sensor selection, time selection, reference correction, downsampling, upsampling, power calculation, envelope calculation (Hilbert transform), processing by spatial filter, processing by inverse problem filter, and the like. The feature amount is, for example, data calculated by the above signal processing, such as an average value, a variance, a phase locking value, and the like. Note that the feature quantity constituting the first learning feature quantity group may be anything as long as it is data indicating the characteristics of the first learning data. Also, the number of signal processes performed by the first learning feature quantity group acquiring unit 1112 may be plural. Moreover, since the above-mentioned various signal processing examples are known techniques, detailed description thereof will be omitted.

第一学習特徴量群取得部1112は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第一学習特徴量群取得部1112の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The first learning feature quantity group acquisition unit 1112 can be realized typically as an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the first learning feature value group acquisition unit 1112 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第一意図判別情報蓄積部1113は、第一学習特徴量群取得部1112が取得した第一学習特徴量群と、第一学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第一意図判別情報を、第一意図判別情報格納部1110に蓄積する。ここで、意図識別子の入力は、ユーザが行っても良いし、第三者が行っても良いし、意図判別情報取得装置111がユーザに出力した指示(例えば、「右手を握ったり、開いたりしてください。」など)に対応する意図識別子を、第一意図判別情報蓄積部1113が取得しても良い。第一意図判別情報蓄積部1113は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第一意図判別情報蓄積部1113の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The first intention determination information accumulating unit 1113 includes a first learning feature amount group acquired by the first learning feature amount group acquiring unit 1112 and an intention identifier for identifying one intention when the first learning data is acquired. The associated first intention determination information is accumulated in the first intention determination information storage unit 1110. Here, the input of the intention identifier may be performed by the user or may be performed by a third party, or an instruction output by the intention determination information acquisition device 111 to the user (for example, “hold the right hand or open the right hand”). The first intention determination information storage unit 1113 may acquire an intention identifier corresponding to “. The first intention determination information accumulating unit 1113 can be usually realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the first intention determination information storage unit 1113 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二意図判別情報格納部1114は、2以上の第二意図判別情報を格納し得る。第二意図判別情報は、意図識別子と第二学習特徴量群とを有する。第二学習特徴量群は、第二学習データから抽出された1以上の特徴量の情報である。第二学習データは、意図識別子で識別される意図の元にユーザが一連の行為を行った際に当該ユーザの脳から取得されたデータである。第二学習データとは、NIRS(近赤外分光分析)、fMRI(機能的MRI)、MEG(脳磁計)、EEG(脳波計)により取得されるデータなど、脳から取得される脳活動を示すデータであれば何でもよい。第二学習データが取得される際には、ロボット12が動作する環境である。   The second intention determination information storage unit 1114 can store two or more second intention determination information. The second intention determination information includes an intention identifier and a second learning feature amount group. The second learning feature amount group is information of one or more feature amounts extracted from the second learning data. The second learning data is data acquired from the user's brain when the user performs a series of actions based on the intention identified by the intention identifier. The second learning data refers to brain activity acquired from the brain, such as data acquired by NIRS (near infrared spectroscopy), fMRI (functional MRI), MEG (magnetoencephalograph), EEG (electroencephalograph). Any data is acceptable. When the second learning data is acquired, it is an environment in which the robot 12 operates.

第二意図判別情報格納部1114は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。第二意図判別情報格納部1114に第二意図判別情報が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して第二意図判別情報が第二意図判別情報格納部1114で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された第二意図判別情報が第二意図判別情報格納部1114で記憶されるようになってもよく、あるいは、入力デバイスを介して入力された第二意図判別情報が第二意図判別情報格納部1114で記憶されるようになってもよい。   The second intention determination information storage unit 1114 is preferably a nonvolatile recording medium, but can also be realized by a volatile recording medium. The process of storing the second intention determination information in the second intention determination information storage unit 1114 is not limited. For example, the second intention determination information may be stored in the second intention determination information storage unit 1114 via a recording medium, and the second intention determination information transmitted via a communication line or the like is stored in the second intention determination information. The determination information storage unit 1114 may store the second intention determination information input via the input device, or the second intention determination information storage unit 1114 may store the second intention determination information. .

第二学習データ取得部1115は、受け付けた意図識別子に応じた動作を行うロボット12であり、操作対象のロボット12が動作する環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第二学習データを取得する。第二学習データとは、一連の行為を行った際に、観測される一連の脳のデータである。第二学習データ取得部1115は、例えば、脳波計測装置である。また、第二学習データ取得部1115は、例えば、近赤外線光計測装置である。また、第二学習データ取得部1115は、例えば、機能的MRI(fMRI: functional Magnetic Resonance Imaging)や、PET(Positron Emission Tomography)なども良い。   The second learning data acquisition unit 1115 is a robot 12 that performs an operation according to the received intention identifier. When the user performs a series of actions based on one intention in an environment in which the operation target robot 12 operates. In addition, second learning data that is learning data is acquired from the brain of the user. The second learning data is a series of brain data observed when a series of actions are performed. The second learning data acquisition unit 1115 is, for example, an electroencephalogram measurement device. The second learning data acquisition unit 1115 is, for example, a near infrared light measurement device. The second learning data acquisition unit 1115 may be, for example, functional MRI (fMRI: functional magnetic resonance imaging) or PET (Positron Emission Tomography).

第二学習特徴量群取得部1116は、第二学習データ取得部1115が取得した第二学習データに対して信号処理し、1以上の特徴量である第二学習特徴量群を取得する。ここで、信号処理は、例えば、バイアス補正、ベースライン補正、トレンド除去、平均値計算、ハイパスフィルターによる処理、ローパスフィルターによる処理、FFTによる処理、PCAによる処理、ICAによる処理、Phase Locking 値の算出、移動平均の算出、センサー選択、時間選択、リファレンス補正、ダウンサンプリング、アップサンプリング、パワー計算、包絡線計算(ヒルベルト変換)、空間フィルターによる処理、逆問題フィルターによる処理、などである。そして、特徴量とは、例えば、上記の信号処理により、算出されるデータであり、例えば、平均値、分散、Phase Locking 値などである。なお、第二学習特徴量群を構成する特徴量は、第二学習データの特性を示すデータであれば、何でも良い。また、第二学習特徴量群取得部1116が行う信号処理の数は、複数でも良い。   The second learning feature value group acquisition unit 1116 performs signal processing on the second learning data acquired by the second learning data acquisition unit 1115 and acquires a second learning feature value group that is one or more feature values. Here, signal processing includes, for example, bias correction, baseline correction, trend removal, average value calculation, high-pass filter processing, low-pass filter processing, FFT processing, PCA processing, ICA processing, and phase locking value calculation Calculation of moving average, sensor selection, time selection, reference correction, downsampling, upsampling, power calculation, envelope calculation (Hilbert transform), processing by spatial filter, processing by inverse problem filter, and the like. The feature amount is, for example, data calculated by the above signal processing, such as an average value, a variance, a phase locking value, and the like. Note that the feature quantity constituting the second learning feature quantity group may be anything as long as it is data indicating the characteristics of the second learning data. Further, the number of signal processes performed by the second learning feature quantity group acquisition unit 1116 may be plural.

第二学習特徴量群取得部1116は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第二学習特徴量群取得部1116の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The second learning feature quantity group acquisition unit 1116 can be usually realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the second learning feature value group acquisition unit 1116 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二意図判別情報蓄積部1117は、第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部1114に蓄積する。第二意図判別情報は、第二学習特徴量群取得部1116が取得した第二学習特徴量群と、第二学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた情報である。第二意図判別情報蓄積部1117は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第二意図判別情報蓄積部1117の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The second intention determination information storage unit 1117 stores the second intention determination information in the second intention determination information storage unit 1114. The second intention determination information associates the second learning feature quantity group acquired by the second learning feature quantity group acquisition unit 1116 with an intention identifier for identifying one intention when the second learning data is acquired. Information. The second intention determination information accumulating unit 1117 can be usually realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the second intention determination information storage unit 1117 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第一意図識別子取得部1118は、第二学習特徴量群に対応する意図識別子を、第一意図判別情報格納部1110に格納されている2以上の第一意図判別情報から取得する。第二学習特徴量群に対応する意図識別子とは、第二学習データ取得部1115が取得した第二学習データに対応する意図識別子ともいう。第一意図識別子取得部1118は、例えば、2以上の意図判別情報を用いて、第二学習特徴量群が、複数の意図識別子の中の各意図識別子である確率を、意図識別子ごとに算出する。そして、第一意図識別子取得部1118は、最も高い確率に対応する意図識別子を取得する。また、第一意図識別子取得部1118は、例えば、第二学習特徴量群と、2以上の各第一意図判別情報が有する第一学習特徴量群との距離を算出し、最も小さい距離に対応する意図識別子を取得しても良い。第一意図識別子取得部1118が意図識別子を取得するためのアルゴリズムは問わない。   The first intention identifier acquisition unit 1118 acquires an intention identifier corresponding to the second learning feature quantity group from two or more first intention determination information stored in the first intention determination information storage unit 1110. The intention identifier corresponding to the second learning feature amount group is also referred to as the intention identifier corresponding to the second learning data acquired by the second learning data acquisition unit 1115. The first intention identifier acquisition unit 1118 calculates, for each intention identifier, the probability that the second learning feature quantity group is each intention identifier among a plurality of intention identifiers using, for example, two or more intention determination information. . Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 acquires the intention identifier corresponding to the highest probability. The first intention identifier acquisition unit 1118 calculates, for example, the distance between the second learning feature quantity group and the first learning feature quantity group included in each of the two or more first intention determination information, and corresponds to the smallest distance. An intention identifier may be acquired. The algorithm for the first intention identifier acquisition unit 1118 to acquire the intention identifier does not matter.

なお、さらに具体的には、意図識別子が2つ(2種類)の場合、例えば、第一意図識別子取得部1118は、以下のように意図識別子ごとの確率を算出する。つまり、第一意図識別子取得部1118は、第一学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第一の意図識別子]、またはクラス2[第二の意図識別子])に分けるための境界面の情報を得る。かかる概念を図21に示す。
次に、第一意図識別子取得部1118は、境界面からの第二学習特徴量群の距離を算出する(図21参照)。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該変換した値(0〜1)を、第一の意図識別子の確率とする。そして、第一意図識別子取得部1118は、第二の意図識別子の確率を、「1−第一の意図識別子の確率」により算出する。
More specifically, when there are two (two types) intention identifiers, for example, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the probability for each intention identifier as follows. That is, the first intention identifier acquisition unit 1118 has a boundary surface for dividing the first learning feature quantity group into two classes (class 1 [first intention identifier] or class 2 [second intention identifier]). Get the information. This concept is shown in FIG.
Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the distance of the second learning feature amount group from the boundary surface (see FIG. 21). Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 uses the converted value (0 to 1) as the probability of the first intention identifier. Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the probability of the second intention identifier by “1-probability of the first intention identifier”.

また、意図識別子が4つ(4種類)の場合、例えば、第一意図識別子取得部1118は、以下のように意図識別子ごとの確率を算出する。つまり、上記2つの意図識別子の場合の処理を拡張する。まず、第一の意図識別子と他の意図識別子との2つのクラスが存在すると考え、第一意図識別子取得部1118は、第一学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第一の意図識別子]、またはクラス2[第二の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子)に分けるための境界面の情報を得る。次に、第一意図識別子取得部1118は、境界面からの第二学習特徴量群の距離を算出する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該変換した値(0〜1)を、第一の意図識別子の確率とする。次に、第一意図識別子取得部1118は、第二の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第一の意図識別子の確率」により算出する。   When there are four intention identifiers (four types), for example, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the probability for each intention identifier as follows. That is, the process for the above two intention identifiers is expanded. First, it is considered that there are two classes of a first intention identifier and another intention identifier, and the first intention identifier acquisition unit 1118 selects two classes (class 1 [first intention] from the first learning feature quantity group. ID], or class 2 (second intention identifier, third intention identifier, or fourth intention identifier) is obtained. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the distance of the second learning feature amount group from the boundary surface. Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 uses the converted value (0 to 1) as the probability of the first intention identifier. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 sets the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the second intention identifier, the third intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-first. It is calculated by “the probability of one intention identifier”.

そして、次に、第二の意図識別子と他の意図識別子との2つのクラスが存在すると考え、第一意図識別子取得部1118は、第一学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第二の意図識別子]、またはクラス2[第一の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子)に分けるための境界面の情報を得る。次に、第一意図識別子取得部1118は、境界面からの第二学習特徴量群の距離を算出する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該変換した値(0〜1)を、第二の意図識別子の確率とする。次に、第一意図識別子取得部1118は、第一の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第二の意図識別子の確率」により算出する。   Next, considering that there are two classes of the second intention identifier and another intention identifier, the first intention identifier acquisition unit 1118 selects two classes (class 1 [first Second intention identifier] or class 2 (first intention identifier or third intention identifier or fourth intention identifier) is obtained. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the distance of the second learning feature amount group from the boundary surface. Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 uses the converted value (0 to 1) as the probability of the second intention identifier. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 determines the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the third intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-first. Calculated by “probability of second intention identifier”.

そして、次に、第三の意図識別子と他の意図識別子との2つのクラスが存在すると考え、第一意図識別子取得部1118は、第一学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第三の意図識別子]、またはクラス2[第一の意図識別子または第二の意図識別子または第四の意図識別子)に分けるための境界面の情報を得る。次に、第一意図識別子取得部1118は、境界面からの第二学習特徴量群の距離を算出する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該変換した値(0〜1)を、第三の意図識別子の確率とする。次に、第一意図識別子取得部1118は、第一の意図識別子または第二の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第三の意図識別子の確率」により算出する。   Next, considering that there are two classes of a third intention identifier and another intention identifier, the first intention identifier acquisition unit 1118 selects two classes (class 1 [first Interface information to be divided into class 3 [first intention identifier or second intention identifier or fourth intention identifier]. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the distance of the second learning feature amount group from the boundary surface. Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the third intention identifier. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 determines the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the second intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-first. The probability of the third intention identifier ”is calculated.

そして、次に、第四の意図識別子と他の意図識別子との2つのクラスが存在すると考え、第一意図識別子取得部1118は、第一学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第四の意図識別子]、またはクラス2[第一の意図識別子または第二の意図識別子または第三の意図識別子)に分けるための境界面の情報を得る。次に、第一意図識別子取得部1118は、境界面からの第二学習特徴量群の距離を算出する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一意図識別子取得部1118は、当該変換した値(0〜1)を、第四の意図識別子の確率とする。次に、第一意図識別子取得部1118は、第一の意図識別子または第二の意図識別子または第三の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第四の意図識別子の確率」により算出する。   Then, considering that there are two classes of a fourth intention identifier and another intention identifier, the first intention identifier acquisition unit 1118 selects two classes (class 1 [first 4 intention identifiers], or class 2 [first intention identifier or second intention identifier or third intention identifier) is obtained. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the distance of the second learning feature amount group from the boundary surface. Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). Then, the first intention identifier acquisition unit 1118 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the fourth intention identifier. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 determines the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the second intention identifier, or the third intention identifier as “1-first. It is calculated by “the probability of the fourth intention identifier”.

そして、第一意図識別子取得部1118は、上記で取得した確率をマージすることにより、第一の意図識別子から第四の意図識別子の確率を取得する。ここで、マージとは、前記の第一の意図識別子の確率(P1)、前記の第一以外の意図識別子の確率(P234)、前記の第二の意図識別子の確率(P2)、前記の第二以外の意図識別子の確率(P134)、前記の第三の意図識別子の確率(P3)、前記の第三以外の意図識別子の確率(P124)、前記の第四の意図識別子の確率(P4)、前記の第四以外の意図識別子の確率(P123)の8つの確率から求める操作のことを言う。マージした第一の意図識別子の確率はP1×P134×P124×P123、マージした第二の意図識別子の確率はP234×P2×P124×P123、マージした第三の意図識別子の確率はP234×P134×P3×P123、マージした第四の意図識別子はP234×P134×P124×P4のように求めることが好適である。なお、確率を正規化する操作を加えても良い。ここで、正規化とは、マージした第一の意図識別子の確率から第四の意図識別子の確率までを足した値でそれぞれの確率を割ることで、全てを足した確率が1になるようにする操作である。   And the 1st intention identifier acquisition part 1118 acquires the probability of a 4th intention identifier from a 1st intention identifier by merging the probability acquired above. Here, the merge means the probability of the first intention identifier (P1), the probability of the intention identifier other than the first (P234), the probability of the second intention identifier (P2), the first Probability of intention identifier other than two (P134), Probability of third intention identifier (P3), Probability of intention identifier other than third (P124), Probability of fourth intention identifier (P4) This refers to an operation to be obtained from the eight probabilities of the probability of intention identifiers other than the fourth (P123). The probability of the merged first intention identifier is P1 × P134 × P124 × P123, the probability of the merged second intention identifier is P234 × P2 × P124 × P123, and the probability of the merged third intention identifier is P234 × P134 ×. It is preferable to obtain P3 × P123 and the merged fourth intention identifier as P234 × P134 × P124 × P4. An operation for normalizing the probability may be added. Here, normalization means that the probability of adding all becomes 1 by dividing each probability by the value obtained by adding the probability of the merged first intention identifier to the probability of the fourth intention identifier. It is an operation to do.

第一意図識別子取得部1118は、第一意図判別情報格納部1110に格納されている2以上の第一意図判別情報を教師データとして、SVMや、SVRや、決定木などの機械学習のアルゴリズムにより、第二学習特徴量群に対応する意図識別子を取得しても良い。   The first intention identifier acquisition unit 1118 uses two or more first intention determination information stored in the first intention determination information storage unit 1110 as teacher data, and uses machine learning algorithms such as SVM, SVR, and decision tree. The intention identifier corresponding to the second learning feature amount group may be acquired.

第一意図識別子取得部1118は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第一意図識別子取得部1118の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The first intention identifier acquisition unit 1118 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the first intention identifier acquisition unit 1118 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第一意図識別子出力部1119は、第一意図識別子取得部1118が取得した意図識別子を、ロボット12に対して出力する。かかるロボット12への出力により、ロボット12は、意図識別子に応じた動作を行う。第一意図識別子出力部1119は、例えば、無線または有線の通信手段により実現され得る。   The first intention identifier output unit 1119 outputs the intention identifier acquired by the first intention identifier acquisition unit 1118 to the robot 12. By the output to the robot 12, the robot 12 performs an operation according to the intention identifier. The first intention identifier output unit 1119 can be realized by, for example, a wireless or wired communication unit.

なお、第一意図識別子出力部1119が出力した意図識別子に応じたロボット12の動作を見て、ユーザ等は、正しい意図識別子を、意図判別情報取得装置111に入力しても良い。かかる場合、第二意図判別情報蓄積部1117は、入力された意図識別子と、第二学習特徴量群取得部1116が取得した第二学習特徴量群とを対にした第二意図判別情報を構成し、当該第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部1114に蓄積する。   Note that the user or the like may input a correct intention identifier into the intention determination information acquisition apparatus 111 by looking at the operation of the robot 12 according to the intention identifier output by the first intention identifier output unit 1119. In such a case, the second intention determination information storage unit 1117 configures second intention determination information in which the input intention identifier and the second learning feature amount group acquired by the second learning feature amount group acquisition unit 1116 are paired. The second intention determination information is stored in the second intention determination information storage unit 1114.

脳活動データ取得部112は、ユーザから脳活動のデータである脳活動データを取得する。脳活動データは、ユーザが一の意図を示した際に、当該ユーザから取得された脳活動のデータである。脳活動データは、NIRS(近赤外分光分析)、fMRI(機能的MRI)、MEG(脳磁計)、EEG(脳波計)により取得されるデータなどである。脳活動データは、脳活動を示すデータであれば何でもよい。なお、脳活動データは第一学習データや第二学習データと同じ種類のデータである。脳活動データ取得部112は、例えば、近赤外線光計測装置である。また、脳活動データ取得部112は、例えば、脳波計測装置である。また、脳活動データ取得部112は、例えば、機能的MRI(fMRI: functional Magnetic Resonance Imaging)や、PET(Positron Emission Tomography)などでも良い。   The brain activity data acquisition unit 112 acquires brain activity data that is brain activity data from the user. The brain activity data is brain activity data acquired from the user when the user indicates one intention. The brain activity data includes data acquired by NIRS (near infrared spectroscopy), fMRI (functional MRI), MEG (magnetoencephalograph), EEG (electroencephalograph), and the like. The brain activity data may be anything as long as it indicates brain activity. The brain activity data is the same type of data as the first learning data and the second learning data. The brain activity data acquisition unit 112 is, for example, a near infrared light measurement device. The brain activity data acquisition unit 112 is, for example, an electroencephalogram measurement device. Further, the brain activity data acquisition unit 112 may be, for example, functional MRI (fMRI: functional magnetic resonance imaging) or PET (Positron Emission Tomography).

特徴量群取得部113は、脳活動データ取得部112が取得した脳活動データから、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得する。特徴量群取得部113は、脳活動データを信号処理し、入力特徴量群を取得する。ここで、信号処理は、例えば、バイアス補正、ベースライン補正、トレンド除去、平均値計算、ハイパスフィルターによる処理、ローパスフィルターによる処理、FFTによる処理、PCAによる処理、ICAによる処理、Phase Locking 値の算出、移動平均の算出、センサー選択、時間選択、リファレンス補正、ダウンサンプリング、アップサンプリング、パワー計算、包絡線計算(ヒルベルト変換)、空間フィルターによる処理、逆問題フィルターによる処理、などである。そして、特徴量とは、例えば、上記の信号処理により、算出されるデータであり、例えば、平均値、分散、Phase Locking 値などである。なお、入力特徴量群を構成する特徴量は、脳活動データの特性を示すデータであれば、何でも良い。また、特徴量群取得部113が行う信号処理の数は、複数でも良い。   The feature amount group acquisition unit 113 acquires an input feature amount group that is one or more feature amounts from the brain activity data acquired by the brain activity data acquisition unit 112. The feature amount group acquisition unit 113 performs signal processing on the brain activity data and acquires an input feature amount group. Here, signal processing includes, for example, bias correction, baseline correction, trend removal, average value calculation, high-pass filter processing, low-pass filter processing, FFT processing, PCA processing, ICA processing, and phase locking value calculation Calculation of moving average, sensor selection, time selection, reference correction, downsampling, upsampling, power calculation, envelope calculation (Hilbert transform), processing by spatial filter, processing by inverse problem filter, and the like. The feature amount is, for example, data calculated by the above signal processing, such as an average value, a variance, a phase locking value, and the like. Note that the feature amount constituting the input feature amount group may be anything as long as it is data indicating the characteristics of the brain activity data. Further, the number of signal processes performed by the feature quantity group acquisition unit 113 may be plural.

特徴量群取得部113は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。特徴量群取得部113の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The feature quantity group acquisition unit 113 can be usually realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the feature quantity group acquisition unit 113 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二意図識別子取得部114は、入力特徴量群に対応する意図識別子を、第二意図判別情報格納部1114に格納されている2以上の第二意図判別情報から取得する。また、第二意図識別子取得部114は、第二意図判別情報格納部1114に格納されている2以上の第二意図判別情報、および第一意図判別情報格納部1110に格納されている2以上の第一意図判別情報を用いて、入力特徴量群に対応する意図識別子を取得しても良い。第二意図識別子取得部114が、第二意図判別情報および第一意図判別情報の両方を用いて意図識別子を取得する場合、第二意図識別子取得部114は、第一意図判別情報の重みより、第二意図判別情報の重みを大きくして、意図識別子を取得することは好適である。なお、第二意図識別子取得部114の処理は、第一意図識別子取得部1118の処理と同様でも良い。   The second intention identifier acquisition unit 114 acquires an intention identifier corresponding to the input feature quantity group from two or more second intention determination information stored in the second intention determination information storage unit 1114. The second intention identifier acquisition unit 114 also includes two or more second intention determination information stored in the second intention determination information storage unit 1114 and two or more stored in the first intention determination information storage unit 1110. An intention identifier corresponding to the input feature amount group may be acquired using the first intention determination information. When the second intention identifier acquisition unit 114 acquires an intention identifier using both the second intention determination information and the first intention determination information, the second intention identifier acquisition unit 114 uses the weight of the first intention determination information, It is preferable to acquire the intention identifier by increasing the weight of the second intention determination information. The process of the second intention identifier acquisition unit 114 may be the same as the process of the first intention identifier acquisition unit 1118.

つまり、第二意図識別子取得部114は、例えば、2以上の第二意図判別情報、または2以上の第二意図判別情報と2以上の第一意図判別情報とを用いて、入力特徴量群が、複数の意図識別子の中の各意図識別子に対応する確率を、意図識別子ごとに算出する。そして、第二意図識別子取得部114は、最も高い確率に対応する意図識別子を取得する。   That is, the second intention identifier acquisition unit 114 uses, for example, two or more second intention determination information, or two or more second intention determination information and two or more first intention determination information, to input an input feature quantity group. The probability corresponding to each intention identifier among the plurality of intention identifiers is calculated for each intention identifier. Then, the second intention identifier acquisition unit 114 acquires the intention identifier corresponding to the highest probability.

さらに具体的には、意図識別子が2つ(2種類)の場合、例えば、第二意図識別子取得部114は、以下のように意図識別子ごとの確率を算出する。つまり、第二意図識別子取得部114は、第二学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第一の意図識別子]、またはクラス2[第二の意図識別子])に分けるための境界面の情報を得る。かかる概念は図19である。
次に、第二意図識別子取得部114は、境界面からの入力特徴量群の距離を算出する(図20参照)。そして、第二意図識別子取得部114は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該変換した値(0〜1)を、第一の意図識別子の確率とする。そして、第二意図識別子取得部114は、第二の意図識別子の確率を、「1−第一の意図識別子の確率」により算出する。
More specifically, when there are two (two types) intention identifiers, for example, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the probability for each intention identifier as follows. In other words, the second intention identifier acquisition unit 114 divides the second learning feature quantity group into two classes (class 1 [first intention identifier] or class 2 [second intention identifier]). Get the information. This concept is shown in FIG.
Next, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the distance of the input feature quantity group from the boundary surface (see FIG. 20). And the 2nd intention identifier acquisition part 114 inputs the said distance into a logistic function (sigmoid function), and converts it into the value (0 or more and 1 or less value) of 0-1. Then, the second intention identifier acquisition unit 114 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the first intention identifier. Then, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the probability of the second intention identifier by “1-probability of the first intention identifier”.

また、意図識別子が4つ(4種類)の場合、例えば、第二意図識別子取得部114は、以下のように意図識別子ごとの確率を算出する。つまり、上記2つの意図識別子の場合の処理を拡張する。まず、第一の意図識別子と他の意図識別子との2つのクラスが存在すると考え、第二意図識別子取得部114は、第二学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第一の意図識別子]、またはクラス2[第二の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子)に分けるための境界面の情報を得る。次に、第二意図識別子取得部114は、境界面からの入力特徴量群の距離を算出する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該変換した値(0〜1)を、第一の意図識別子の確率とする。次に、第二意図識別子取得部114は、第二の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第二学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第一の意図識別子の確率」により算出する。   When there are four intention identifiers (four types), for example, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the probability for each intention identifier as follows. That is, the process for the above two intention identifiers is expanded. First, it is considered that there are two classes of a first intention identifier and another intention identifier, and the second intention identifier acquisition unit 114 determines two classes (class 1 [first intention] from the second learning feature quantity group. ID], or class 2 (second intention identifier, third intention identifier, or fourth intention identifier) is obtained. Next, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the distance of the input feature amount group from the boundary surface. And the 2nd intention identifier acquisition part 114 inputs the said distance into a logistic function (sigmoid function), and converts it into the value (0 or more and 1 or less value) of 0-1. Then, the second intention identifier acquisition unit 114 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the first intention identifier. Next, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the distance from the second learning feature quantity group (vector) corresponding to the second intention identifier, the third intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-first. It is calculated by “the probability of one intention identifier”.

そして、次に、第二の意図識別子と他の意図識別子との2つのクラスが存在すると考え、第二意図識別子取得部114は、第二学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第二の意図識別子]、またはクラス2[第一の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子)に分けるための境界面の情報を得る。次に、第二意図識別子取得部11は、境界面からの入力特徴量群の距離を算出する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該変換した値(0〜1)を、第二の意図識別子の確率とする。次に、第一意図識別子取得部1118は、第一の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第二の意図識別子の確率」により算出する。   Next, considering that there are two classes of the second intention identifier and the other intention identifier, the second intention identifier acquisition unit 114 selects two classes (class 1 [first Second intention identifier] or class 2 (first intention identifier or third intention identifier or fourth intention identifier) is obtained. Next, the second intention identifier acquisition unit 11 calculates the distance of the input feature amount group from the boundary surface. And the 2nd intention identifier acquisition part 114 inputs the said distance into a logistic function (sigmoid function), and converts it into the value (0 or more and 1 or less value) of 0-1. Then, the second intention identifier acquisition unit 114 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the second intention identifier. Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 determines the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the third intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-first. Calculated by “probability of second intention identifier”.

そして、次に、第三の意図識別子と他の意図識別子との2つのクラスが存在すると考え、第二意図識別子取得部114は、第二学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第三の意図識別子]、またはクラス2[第一の意図識別子または第二の意図識別子または第四の意図識別子)に分けるための境界面の情報を得る。次に、第二意図識別子取得部114は、境界面からの入力特徴量群の距離を算出する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該変換した値(0〜1)を、第三の意図識別子の確率とする。次に、第二意図識別子取得部114は、第一の意図識別子または第二の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第三の意図識別子の確率」により算出する。   Next, considering that there are two classes of a third intention identifier and another intention identifier, the second intention identifier acquisition unit 114 selects two classes (class 1 [first Interface information to be divided into class 3 [first intention identifier or second intention identifier or fourth intention identifier]. Next, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the distance of the input feature amount group from the boundary surface. And the 2nd intention identifier acquisition part 114 inputs the said distance into a logistic function (sigmoid function), and converts it into the value (0 or more and 1 or less value) of 0-1. Then, the second intention identifier acquisition unit 114 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the third intention identifier. Next, the second intention identifier acquisition unit 114 sets the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the second intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-first. The probability of the third intention identifier ”is calculated.

そして、次に、第四の意図識別子と他の意図識別子との2つのクラスが存在すると考え、第二意図識別子取得部114は、第二学習特徴量群から、2つのクラス(クラス1[第四の意図識別子]、またはクラス2[第一の意図識別子または第二の意図識別子または第三の意図識別子)に分けるための境界面の情報を得る。次に、第二意図識別子取得部114は、境界面からの入力特徴量群の距離を算出する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第二意図識別子取得部114は、当該変換した値(0〜1)を、第四の意図識別子の確率とする。次に、第二意図識別子取得部114は、第一の意図識別子または第二の意図識別子または第三の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第四の意図識別子の確率」により算出する。   Next, considering that there are two classes of a fourth intention identifier and another intention identifier, the second intention identifier acquisition unit 114 determines two classes (class 1 [first 4 intention identifiers], or class 2 [first intention identifier or second intention identifier or third intention identifier) is obtained. Next, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the distance of the input feature amount group from the boundary surface. And the 2nd intention identifier acquisition part 114 inputs the said distance into a logistic function (sigmoid function), and converts it into the value (0 or more and 1 or less value) of 0-1. Then, the second intention identifier acquisition unit 114 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the fourth intention identifier. Next, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the second intention identifier, or the third intention identifier as “1-first. It is calculated by “the probability of the fourth intention identifier”.

そして、第二意図識別子取得部114は、上記で取得した確率をマージすることにより、第一の意図識別子から第四の意図識別子の確率を取得する。ここで、マージとは、前記の第一の意図識別子の確率(P1)、前記の第一以外の意図識別子の確率(P234)、前記の第二の意図識別子の確率(P2)、前記の第二以外の意図識別子の確率(P134)、前記の第三の意図識別子の確率(P3)、前記の第三以外の意図識別子の確率(P124)、前記の第四の意図識別子の確率(P4)、前記の第四以外の意図識別子の確率(P123)の8つの確率から求める操作のことを言う。マージした第一の意図識別子の確率はP1×P134×P124×P123、マージした第二の意図識別子の確率はP234×P2×P124×P123、マージした第三の意図識別子の確率はP234×P134×P3×P123、マージした第四の意図識別子はP234×P134×P124×P4のように求めることが好適である。なお、確率を正規化する操作を加えても良い。ここで、正規化とは、マージした第一の意図識別子の確率から第四の意図識別子の確率までを足した値でそれぞれの確率を割ることで、全てを足した確率が1になるようにする操作である。   And the 2nd intention identifier acquisition part 114 acquires the probability of a 4th intention identifier from a 1st intention identifier by merging the probability acquired above. Here, the merge means the probability of the first intention identifier (P1), the probability of the intention identifier other than the first (P234), the probability of the second intention identifier (P2), the first Probability of intention identifier other than two (P134), Probability of third intention identifier (P3), Probability of intention identifier other than third (P124), Probability of fourth intention identifier (P4) This refers to an operation to be obtained from the eight probabilities of the probability of intention identifiers other than the fourth (P123). The probability of the merged first intention identifier is P1 × P134 × P124 × P123, the probability of the merged second intention identifier is P234 × P2 × P124 × P123, and the probability of the merged third intention identifier is P234 × P134 ×. It is preferable to obtain P3 × P123 and the merged fourth intention identifier as P234 × P134 × P124 × P4. An operation for normalizing the probability may be added. Here, normalization means that the probability of adding all becomes 1 by dividing each probability by the value obtained by adding the probability of the merged first intention identifier to the probability of the fourth intention identifier. It is an operation to do.

なお、上記において、入力特徴量群と、第二学習特徴量群および第一学習特徴量群との距離を算出する場合、第二意図識別子取得部114は、第二学習特徴量群および第一学習特徴量群の平均値、または重み付け平均値を特徴量ごとに算出し、ベクトル(学習特徴量群)を構成する。そして、第二意図識別子取得部114は、入力特徴量群と、当該学習特徴量群との距離を算出する。なお、重み付ける場合、第二学習特徴量群の重みが大きくなるようにすることが好適である。   In the above description, when calculating the distance between the input feature quantity group, the second learning feature quantity group, and the first learning feature quantity group, the second intention identifier acquisition unit 114 performs the second learning feature quantity group and the first learning feature quantity group. An average value or a weighted average value of the learning feature amount group is calculated for each feature amount, and a vector (learning feature amount group) is configured. Then, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the distance between the input feature quantity group and the learned feature quantity group. In addition, when weighting, it is preferable that the weight of the second learning feature amount group is increased.

第二意図識別子取得部114は、第二意図判別情報、または第一意図判別情報と第二意図判別情報を教師データとして、SVMや、SVRや、決定木などの機械学習のアルゴリズムにより、第二学習特徴量群に対応する意図識別子を取得しても良い。第二意図識別子取得部114における意図識別子の取得のアルゴリズムは問わない。   The second intention identifier acquisition unit 114 uses the second intention determination information, or the first intention determination information and the second intention determination information as teacher data, by using a machine learning algorithm such as SVM, SVR, or decision tree. You may acquire the intention identifier corresponding to a learning feature-value group. The algorithm for acquiring the intention identifier in the second intention identifier acquisition unit 114 does not matter.

第二意図識別子取得部114は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第二意図識別子取得部114の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The second intention identifier acquisition unit 114 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the second intention identifier acquisition unit 114 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二意図識別子出力部115は、第二意図識別子取得部114が取得した意図識別子を出力する。出力とは、ロボット12への出力が好適であるが、ディスプレイへの表示や、音声出力などでも良い。第二意図識別子出力部115は、無線または有線の通信手段等で実現され得る。   The second intention identifier output unit 115 outputs the intention identifier acquired by the second intention identifier acquisition unit 114. The output is preferably output to the robot 12, but may be display on a display, audio output, or the like. The second intention identifier output unit 115 can be realized by wireless or wired communication means.

ロボット12は、意図識別子を受け付け、当該受け付けた意図識別子に応じた動作を行う。   The robot 12 receives the intention identifier and performs an operation according to the received intention identifier.

動作情報格納部121は、2以上の動作情報を格納し得る。動作情報とは、意図識別子と当該意図識別子に対応する動作を行わせる動作モジュールとの組である。動作モジュールとは、ハードウェアで実現されていても良いし、ソフトウェアで実現されていても良いし、ハードウェアとソフトウェアで実現されていても良い。動作情報格納部121は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。動作情報格納部121に動作情報が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して動作情報が動作情報格納部121で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された動作情報が動作情報格納部121で記憶されるようになってもよく、あるいは、入力デバイスを介して入力された動作情報が動作情報格納部121で記憶されるようになってもよい。   The operation information storage unit 121 can store two or more pieces of operation information. The operation information is a set of an intention identifier and an operation module that performs an operation corresponding to the intention identifier. The operation module may be realized by hardware, may be realized by software, or may be realized by hardware and software. The operation information storage unit 121 is preferably a non-volatile recording medium, but can also be realized by a volatile recording medium. The process in which the operation information is stored in the operation information storage unit 121 is not limited. For example, the operation information may be stored in the operation information storage unit 121 via a recording medium, and the operation information transmitted via a communication line or the like is stored in the operation information storage unit 121. Alternatively, the operation information input via the input device may be stored in the operation information storage unit 121.

意図識別子受付部122は、脳情報出力装置11から出力された意図識別子を受け付ける。受け付けとは、通信手段を用いた受信や、ソフトウェアによる情報(意図識別子)の引き渡し等である。   The intention identifier receiving unit 122 receives the intention identifier output from the brain information output device 11. Acceptance includes reception using communication means, delivery of information (intention identifier) by software, and the like.

実行部123は、意図識別子受付部122が受け付けた意図識別子に対応する動作モジュールを実行する。動作モジュールが実現する動作内容は何でも良い。実行部123は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。実行部123の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The execution unit 123 executes an operation module corresponding to the intention identifier received by the intention identifier reception unit 122. Any operation content can be realized by the operation module. The execution unit 123 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the execution unit 123 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

次に、ロボットシステム1の動作について説明する。まず、意図判別情報取得装置111の動作について図3のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the robot system 1 will be described. First, the operation of the intention determination information acquisition apparatus 111 will be described using the flowchart of FIG.

(ステップS301)第一学習データ取得部1111は、第一学習データを取得するか否かを判断する。第一学習データを取得するのであればステップS302に行き、第一学習データを取得しないのであればステップS307に行く。なお、例えば、第一学習データを取得するために、図示しない出力手段が、ユーザに対して、意図に対応する動作(思考、想像なども含む)を行うことを示す指示を出力する。そして、かかる指示が出力された後、所定期間(例えば、10秒など)、第一学習データ取得部1111は、第一学習データを取得する、と判断する。また、意図に対応する動作を行うことを示す指示とは、「右手を10秒間、振ってください。」「15秒間、足をばたつかせてください。」などの情報である。   (Step S301) The first learning data acquisition unit 1111 determines whether to acquire first learning data. If the first learning data is acquired, the process goes to step S302, and if the first learning data is not acquired, the process goes to step S307. For example, in order to acquire the first learning data, an output unit (not shown) outputs an instruction indicating that the user performs an operation corresponding to the intention (including thinking and imagination). After the instruction is output, the first learning data acquisition unit 1111 determines that the first learning data is acquired for a predetermined period (for example, 10 seconds). In addition, the instruction indicating that an action corresponding to the intention is performed is information such as “Please shake your right hand for 10 seconds” or “Please flutter your foot for 15 seconds”.

(ステップS302)第一学習データ取得部1111は、第一学習データを取得し、記録媒体に、少なくとも一時的に蓄積する。   (Step S302) The first learning data acquisition unit 1111 acquires the first learning data and accumulates at least temporarily in the recording medium.

(ステップS303)第一学習特徴量群取得部1112は、ステップS302で取得された第一学習データから、第一学習特徴量群を取得する。   (Step S303) The first learning feature value group acquisition unit 1112 acquires a first learning feature value group from the first learning data acquired in step S302.

(ステップS304)第一意図判別情報蓄積部1113は、意図識別子を取得する。なお、例えば、意図判別情報取得装置111は、図示しない出力手段が出力する指示(指示を示す情報)と対にして、意図識別子を格納している、とする。そして、第一意図判別情報蓄積部1113は、例えば、出力された指示に対応する意図識別子を取得する。   (Step S304) The first intention determination information storage unit 1113 acquires an intention identifier. For example, it is assumed that the intention determination information acquisition apparatus 111 stores an intention identifier paired with an instruction (information indicating an instruction) output by an output unit (not shown). Then, the first intention determination information storage unit 1113 acquires an intention identifier corresponding to the output instruction, for example.

(ステップS305)第一意図判別情報蓄積部1113は、ステップS303で取得した第一学習特徴量群と、ステップS304で取得した意図識別子を有する第一意図判別情報を構成する。   (Step S305) The first intention determination information storage unit 1113 configures first intention determination information having the first learning feature amount group acquired in Step S303 and the intention identifier acquired in Step S304.

(ステップS306)第一意図判別情報蓄積部1113は、ステップS305で構成した第一意図判別情報を第一意図判別情報格納部1110に蓄積する。ステップS301に戻る。   (Step S306) The first intention determination information storage unit 1113 stores the first intention determination information configured in step S305 in the first intention determination information storage unit 1110. The process returns to step S301.

(ステップS307)第一学習データ取得部1111は、第一学習データを取得する処理を終了するか否かを判断する。終了する場合はステップS308に行き、終了しない場合はステップS301に戻る。なお、第一学習データ取得部1111は、例えば、すべての意図識別子に対応する第一学習データを取得した場合、第一学習データの取得処理を終了すると判断する。   (Step S307) The first learning data acquisition unit 1111 determines whether or not to end the process of acquiring the first learning data. If it ends, the process goes to step S308, and if it does not end, the process returns to step S301. Note that the first learning data acquisition unit 1111 determines to end the acquisition process of the first learning data when acquiring the first learning data corresponding to all the intention identifiers, for example.

(ステップS308)第二学習データ取得部1115は、第二学習データを取得するか否かを判断する。第二学習データを取得するのであればステップS309に行き、第二学習データを取得しないのであればステップS317に行く。なお、例えば、第二学習データを取得するために、図示しない出力手段が、ユーザに対して、意図に対応する動作(思考、想像なども含む)を行わせる指示を出力した後、所定期間(例えば、12秒など)、第二学習データ取得部1115は、第一学習データを取得すると判断する。また、指示とは、「左手を10秒間、1Hzの周期で、握ったり開いたりしてください。」「15秒間、舌を口の中で上下または左右に動かし続けてください。」などの情報である。   (Step S308) The second learning data acquisition unit 1115 determines whether or not to acquire second learning data. If the second learning data is acquired, the process goes to step S309, and if the second learning data is not acquired, the process goes to step S317. In addition, for example, in order to acquire the second learning data, an output unit (not shown) outputs an instruction to the user to perform an operation corresponding to the intention (including thinking, imagination, etc.), and then a predetermined period ( For example, the second learning data acquisition unit 1115 determines that the first learning data is acquired. Also, the instructions are information such as “Please hold and open your left hand for 10 seconds at a frequency of 1 Hz.” “Continue to move your tongue up and down or left and right in your mouth for 15 seconds.” is there.

(ステップS309)第二学習データ取得部1115は、第二学習データを取得し、記録媒体に、少なくとも一時的に蓄積する。   (Step S309) The second learning data acquisition unit 1115 acquires the second learning data and accumulates at least temporarily in the recording medium.

(ステップS310)第二学習特徴量群取得部1116は、ステップS309で取得された第二学習データから、第二学習特徴量群を取得する。   (Step S310) The second learning feature value group acquisition unit 1116 acquires a second learning feature value group from the second learning data acquired in step S309.

(ステップS311)第一意図識別子取得部1118は、ステップS310で取得された第二学習特徴量群を入力として、当該第二学習特徴量群に対応する意図識別子を取得する。かかる意図識別子取得処理について、図5のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでの学習特徴量群は、第一学習特徴量群である。   (Step S311) The first intention identifier acquisition unit 1118 receives the second learning feature quantity group acquired in step S310 as an input, and acquires an intention identifier corresponding to the second learning feature quantity group. Such intention identifier acquisition processing will be described with reference to the flowchart of FIG. The learning feature amount group here is a first learning feature amount group.

(ステップS312)第一意図識別子出力部1119は、ステップS311で取得された意図識別子を、ロボット12に出力する。なお、ロボット12は、意図識別子を受け付け、当該意図識別子に対応する動作を行う(図6参照)。   (Step S312) The first intention identifier output unit 1119 outputs the intention identifier acquired in step S311 to the robot 12. The robot 12 receives the intention identifier and performs an operation corresponding to the intention identifier (see FIG. 6).

(ステップS313)第二意図判別情報蓄積部1117は、ユーザ等から入力された、意図識別子の正誤に関する情報を受け付けたか否かを判断する。正誤に関する情報を受け付ければステップS314に行き、正誤に関する情報を受け付けなければステップS313に戻る。なお、正誤に関する情報とは、ステップS312で出力した意図識別子が示す意図が、ユーザが示した意図と一致するか否かに関する情報である。また、ステップS312で出力した意図識別子が示す意図が、ユーザが示した意図と一致しない場合、正誤に関する情報は、例えば、正しい意図を示す意図識別子である、とする。   (Step S313) The second intention determination information storage unit 1117 determines whether information related to the correctness of the intention identifier input from the user or the like has been received. If information about correctness is accepted, the process goes to step S314, and if information about correctness is not accepted, the process returns to step S313. The correct / incorrect information is information regarding whether or not the intention indicated by the intention identifier output in step S312 matches the intention indicated by the user. Further, when the intention indicated by the intention identifier output in step S312 does not match the intention indicated by the user, the information regarding correctness is, for example, an intention identifier indicating the correct intention.

(ステップS314)第二意図判別情報蓄積部1117は、ステップS313で受け付けた正誤に関する情報が「正しい」を示す情報であるか否かを判断する。「正しい」を示す情報であればステップS316に行き、「正しい」を示す情報でなければステップS315に行く。   (Step S314) The second intention determination information accumulating unit 1117 determines whether or not the information about correctness received in Step S313 is information indicating “correct”. If it is information indicating “correct”, the process goes to step S316, and if it is not information indicating “correct”, the process goes to step S315.

(ステップS315)第二意図判別情報蓄積部1117は、正しい意図識別子を取得する。正しい意図識別子とは、ステップS313で受け付けられた正しい意図を示す意図識別子である。   (Step S315) The second intention determination information storage unit 1117 acquires a correct intention identifier. The correct intention identifier is an intention identifier indicating the correct intention accepted in step S313.

(ステップS316)第二意図判別情報蓄積部1117は、意図識別子と、ステップS310で取得された第二学習特徴量群から第二意図判別情報を構成し、当該第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部1114に蓄積する。ステップS308に戻る。   (Step S316) The second intention determination information storage unit 1117 configures second intention determination information from the intention identifier and the second learning feature amount group acquired in Step S310, and the second intention determination information is converted into the second intention determination information. Accumulate in the discrimination information storage unit 1114. The process returns to step S308.

(ステップS317)第二学習データ取得部1115は、第二学習データを取得する処理を終了するか否かを判断する。終了する場合は処理を終了し、終了しない場合はステップS308に戻る。なお、例えば、すべての意図識別子に対応する第二意図判別情報が第二意図判別情報格納部1114に蓄積された場合、第二学習データ取得部1115は、第二学習データの取得処理を終了する、と判断する。   (Step S317) The second learning data acquisition unit 1115 determines whether or not to end the process of acquiring the second learning data. If the process ends, the process ends. If not, the process returns to step S308. For example, when the second intention determination information corresponding to all intention identifiers is accumulated in the second intention determination information storage unit 1114, the second learning data acquisition unit 1115 ends the second learning data acquisition process. Judge that.

なお、図3のフローチャートにおいて、ステップS301からステップS307は、上述したトレーニングセッションである。また、図3のフローチャートにおいて、ステップS308からステップS317は、上述したブラッシュアップセッションである。また、トレーニングセッションにおいてロボット12は動作しないが、ブラッシュアップセッションにおいてロボット12は動作する。   In the flowchart of FIG. 3, steps S301 to S307 are the training sessions described above. In the flowchart of FIG. 3, steps S308 to S317 are the brush-up session described above. In addition, the robot 12 does not operate in the training session, but the robot 12 operates in the brush-up session.

また、図3のフローチャートにおいて、ステップS313において、出力された意図識別子(ロボット12の動作)が正しいか否かについての正誤に関する情報の入力を、ユーザ等から受け付けたが、かかる受付処理はなくても良い。受付処理が無い場合は、第二意図判別情報蓄積部1117は、ステップS311で取得された意図識別子と、ステップS310で取得された第二学習特徴量群から第二意図判別情報を構成し、当該第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部1114に蓄積する。   In the flowchart of FIG. 3, in step S313, input of information regarding correctness as to whether or not the output intention identifier (operation of the robot 12) is correct is received from the user or the like, but there is no such reception process. Also good. When there is no reception process, the second intention determination information storage unit 1117 configures second intention determination information from the intention identifier acquired in step S311 and the second learning feature amount group acquired in step S310, and The second intention determination information is accumulated in the second intention determination information storage unit 1114.

次に、脳情報出力装置11が、意図識別子を出力する動作について図4のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation in which the brain information output device 11 outputs the intention identifier will be described with reference to the flowchart of FIG.

(ステップS401)脳活動データ取得部112は、脳活動データを取得したか否かを判断する。脳活動データを取得すればステップS402に行き、脳活動データを取得しなければステップS401に戻る。   (Step S401) The brain activity data acquisition unit 112 determines whether or not brain activity data has been acquired. If the brain activity data is acquired, the process goes to step S402. If the brain activity data is not acquired, the process returns to step S401.

(ステップS402)特徴量群取得部113は、ステップS401で取得された脳活動データから、入力特徴量群を取得する。   (Step S402) The feature quantity group acquisition unit 113 acquires an input feature quantity group from the brain activity data acquired in step S401.

(ステップS403)第二意図識別子取得部114は、ステップS402で取得された入力特徴量群を入力として、当該入力特徴量群に対応する意図識別子を取得する。かかる意図識別子取得処理について、図5のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでの学習特徴量群は、第二学習特徴量群、または第二学習特徴量群と第一学習特徴量群である。   (Step S403) The second intention identifier acquisition unit 114 receives the input feature quantity group acquired in step S402 as an input, and acquires an intention identifier corresponding to the input feature quantity group. Such intention identifier acquisition processing will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the learning feature quantity group here is the second learning feature quantity group, or the second learning feature quantity group and the first learning feature quantity group.

(ステップS404)第二意図識別子出力部115は、ステップS403で取得された意図識別子を、ロボット12に出力する。ステップS401に戻る。   (Step S404) The second intention identifier output unit 115 outputs the intention identifier acquired in step S403 to the robot 12. The process returns to step S401.

なお、図4のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。   In the flowchart of FIG. 4, the process ends when the power is turned off or the process ends.

次に、ステップS311、ステップS403の意図識別子取得処理の例について図5のフローチャートを用いて説明する。   Next, an example of the intention identifier acquisition process in steps S311 and S403 will be described with reference to the flowchart in FIG.

(ステップS501)第一意図識別子取得部1118、または第二意図識別子取得部114(以下、意図識別子取得部という)は、カウンタiを1に設定する。   (Step S501) The first intention identifier acquisition unit 1118 or the second intention identifier acquisition unit 114 (hereinafter referred to as the intention identifier acquisition unit) sets the counter i to 1.

(ステップS502)意図識別子取得部は、i番目の意図識別子が存在するか否かを判断する。i番目の意図識別子が存在すればステップS503に行き、i番目の意図識別子が存在しなければステップS508に行く。   (Step S502) The intention identifier acquisition unit determines whether or not the i-th intention identifier exists. If the i-th intention identifier exists, the process goes to step S503, and if the i-th intention identifier does not exist, the process goes to step S508.

(ステップS503)意図識別子取得部は、i番目の意図識別子に対応する学習特徴量群(ベクトル)を取得する。   (Step S503) The intention identifier acquisition unit acquires a learning feature amount group (vector) corresponding to the i-th intention identifier.

(ステップS504)意図識別子取得部は、入力された特徴量群(ベクトル)を取得する。   (Step S504) The intention identifier acquisition unit acquires the input feature quantity group (vector).

(ステップS505)意図識別子取得部は、ステップS503で取得された学習特徴量群(ベクトル)と、ステップS504で取得された特徴量群(ベクトル)の距離を算出する。   (Step S505) The intention identifier acquisition unit calculates the distance between the learning feature group (vector) acquired in step S503 and the feature group (vector) acquired in step S504.

(ステップS506)意図識別子取得部は、ステップS505で取得した距離と、i番目の意図識別子とを対応付けて、少なくとも一時的に記録媒体に蓄積する。   (Step S506) The intention identifier acquisition unit associates the distance acquired in step S505 with the i-th intention identifier and stores them in the recording medium at least temporarily.

(ステップS507)意図識別子取得部は、カウンタiを1、インクリメントする。ステップS502に戻る。   (Step S507) The intention identifier acquisition unit increments the counter i by 1. The process returns to step S502.

(ステップS508)意図識別子取得部は、ステップS506で蓄積された距離を用いて、意図識別子を取得する。例えば、意図識別子取得部は、最も小さい距離と対になる意図識別子を取得する。また、上述したように、意図識別子取得部は、意図識別子ごとの確率を算出し、確率が最も大きい意図識別子を取得しても良い。上位処理にリターンする。   (Step S508) The intention identifier acquisition unit acquires an intention identifier using the distance accumulated in step S506. For example, the intention identifier acquisition unit acquires an intention identifier paired with the smallest distance. Further, as described above, the intention identifier acquisition unit may calculate the probability for each intention identifier and acquire the intention identifier having the highest probability. Return to upper process.

なお、図5のフローチャートにおいて、ステップS504の動作は、ループ外に配置し、一度のみ行っても良い。   In the flowchart of FIG. 5, the operation in step S504 may be performed outside the loop and performed only once.

次に、ロボット12の動作について、図6のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the robot 12 will be described with reference to the flowchart of FIG.

(ステップS601)意図識別子受付部122は、脳情報出力装置11から出力された意図識別子を受け付けたか否かを判断する。意図識別子を受け付ければステップS602に行き、意図識別子を受け付けなければステップS601に戻る。   (Step S601) The intention identifier receiving unit 122 determines whether the intention identifier output from the brain information output apparatus 11 has been received. If the intention identifier is accepted, the process goes to step S602. If the intention identifier is not accepted, the process returns to step S601.

(ステップS602)実行部123は、ステップS601で受け付けられた意図識別子に対応する動作モジュールを、動作情報格納部121から読み出す。   (Step S602) The execution unit 123 reads the operation module corresponding to the intention identifier received in step S601 from the operation information storage unit 121.

(ステップS603)実行部123は、ステップS602で読み出した動作モジュールを実行する。ステップS601に戻る。   (Step S603) The execution unit 123 executes the operation module read in step S602. The process returns to step S601.

以上の処理により、ユーザが意図した行為(思考を含む)に対応する動作が、ロボット12により行われる。   Through the above processing, the robot 12 performs an operation corresponding to an action (including thinking) intended by the user.

なお、図6のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。   In the flowchart of FIG. 6, the process ends when the power is turned off or the process ends.

以下、本実施の形態における意図判別情報取得装置111の動作の概念を説明する。意図判別情報取得装置111の動作フローの概略図は図7である。   Hereinafter, the concept of the operation of the intention determination information acquisition apparatus 111 in the present embodiment will be described. A schematic diagram of the operation flow of the intention determination information acquisition apparatus 111 is shown in FIG.

まず、最初、機械(ロボット12)の操作用パラメータ(学習特徴量群)が存在しないため、機械操作ができない。   First, since there is no operation parameter (learning feature amount group) for the machine (robot 12), the machine cannot be operated.

そこで、トレーニングセッションで、ユーザは、機械操作なしの状態での脳活動を行う。そして、第一学習データ取得部1111は、データ1(第一学習データ)を取得する(S701)。   Therefore, in the training session, the user performs brain activity without machine operation. Then, the first learning data acquisition unit 1111 acquires data 1 (first learning data) (S701).

次に、トレーニングセッションで、第一学習特徴量群取得部1112は、データ1(第一学習データ)から、機械操作用パラメータ(パラメータ1)を計算して取得する(S702)。パラメータ1は、第一学習特徴量群である。   Next, in a training session, the first learning feature value group acquisition unit 1112 calculates and acquires a machine operation parameter (parameter 1) from data 1 (first learning data) (S702). Parameter 1 is the first learning feature quantity group.

次に、ユーザは、機械(ロボット12)の操作を行う。つまり、ユーザが機械操作をしながら、ブラッシュアップセッションにおいて、第二学習データ取得部1115は、データ2(第二学習データ)を取得する(S703)。かかる場合、機械操作ありの状態での脳活動を示すデータが取得される。   Next, the user operates the machine (robot 12). That is, the second learning data acquisition unit 1115 acquires data 2 (second learning data) in the brush-up session while the user operates the machine (S703). In such a case, data indicating brain activity in a state where there is a machine operation is acquired.

そして、次に、ブラッシュアップセッションで、第二学習特徴量群取得部1116は、データ2(第二学習データ)からパラメータ2(第二学習特徴量群)を取得する(S704)。そして、このパラメータ2は、機械(ロボット12)操作用パラメータとなる。   Next, in a brush-up session, the second learning feature quantity group acquisition unit 1116 acquires parameter 2 (second learning feature quantity group) from data 2 (second learning data) (S704). The parameter 2 is a parameter for operating the machine (robot 12).

そして、パラメータ2を用いて、実際の機械操作が行われる(S705)。かかるステップS705を、テストセッションという。   Then, the actual machine operation is performed using the parameter 2 (S705). Such step S705 is referred to as a test session.

また、上記の意図判別情報取得装置111の概念を、図8の概念図を用いて、さらに説明する。   Further, the concept of the intention determination information acquisition apparatus 111 will be further described with reference to the conceptual diagram of FIG.

S801のトレーニングセッションにおいて、ユーザは機械(ロボット12)の操作なしで、動作(思考、想像も含む)を行い、学習データ(第一意図判別情報)が取得される。トレーニングセッションにおいて、機械は操作されないので、実際の場合と、脳活動が異なる場合がある。   In the training session of S801, the user performs an operation (including thinking and imagination) without operating the machine (robot 12), and learning data (first intention determination information) is acquired. In a training session, the machine is not operated, so brain activity may differ from the actual case.

次に、S802のブラッシュアップセッションにおいて、ユーザは機械(ロボット12)の操作ありで、動作(思考、想像も含む)を行い、学習データ(第二意図判別情報)が取得される。ブラッシュアップセッションにおいて、データの学習のためのセッションであるが、実際の機械を操作するため、実際の場合と、脳活動が類似している、と考えられる。   Next, in the brush-up session in S802, the user performs an operation (including thinking and imagination) with the operation of the machine (robot 12), and learning data (second intention determination information) is acquired. In the brush-up session, it is a session for learning data, but since the actual machine is operated, it is considered that the brain activity is similar to the actual case.

次に、S803のテストセッション(実際の操作)において、学習したデータ(第二意図判別情報、または、第二意図判別情報と第一意図判別情報)を用いて、ユーザは、予め決められた動作(思考、想像も含む)を行い、実際に機械を操作する。   Next, in the test session (actual operation) in S803, the user uses the learned data (second intention determination information, or the second intention determination information and the first intention determination information) to perform a predetermined operation. (Including thinking and imagination) and actually operate the machine.

以下、本実施の形態におけるロボットシステム1の具体的な動作について説明する。ロボットシステム1の概念図は図1である。   Hereinafter, a specific operation of the robot system 1 in the present embodiment will be described. A conceptual diagram of the robot system 1 is shown in FIG.

今、脳情報出力装置11は、いわゆる脳・機械インタフェース(左手・右手の実運動)として機能する電子機器である。そして、脳情報出力装置11から出力される意図識別子は、ロボット12に送付され、ロボット12は意図識別子に対応した動作を行う、とする。   The brain information output device 11 is an electronic device that functions as a so-called brain / machine interface (actual movement of the left hand / right hand). The intention identifier output from the brain information output device 11 is sent to the robot 12, and the robot 12 performs an operation corresponding to the intention identifier.

また、第一学習データ取得部1111、第二学習データ取得部1115、および脳活動データ取得部112は、例えば、近赤外線光計測装置である、とする。そして、第一学習データおよび第二学習データおよび脳活動データは、NIRSデータである。NIRSデータとは、頭部のヘモグロビン量を示すヘモグロビン情報の集合である。   In addition, the first learning data acquisition unit 1111, the second learning data acquisition unit 1115, and the brain activity data acquisition unit 112 are, for example, near-infrared light measurement devices. The first learning data, the second learning data, and the brain activity data are NIRS data. NIRS data is a set of hemoglobin information indicating the amount of hemoglobin in the head.

かかる状況において、ユーザは、トレーニングセッションを行う。つまり、ユーザは、例えば、「右手」を動かしている動作を想像する、とする。かかる場合、意図は「右手を動かしたことを想像すること」であり、意図識別子は「右手」である。   In such a situation, the user performs a training session. In other words, for example, it is assumed that the user imagines an action of moving the “right hand”. In this case, the intention is “imagine that the right hand is moved”, and the intention identifier is “right hand”.

そして、意図判別情報取得装置111の第一学習データ取得部1111は、図9に示す脳活動データ(NIRSデータ)を取得した、とする。図9は、時間(t)の経過ごとの、取得されたヘモグロビン量を示す。ヘモグロビン情報は、ここでは、例えば、8msecごとに取得される、とする。   Then, it is assumed that the first learning data acquisition unit 1111 of the intention determination information acquisition apparatus 111 has acquired brain activity data (NIRS data) shown in FIG. FIG. 9 shows the acquired amount of hemoglobin over time (t). Here, the hemoglobin information is acquired every 8 msec, for example.

次に、第一学習特徴量群取得部1112は、図9に示す第一脳活動データから、図10に示す第一学習特徴量群を取得する。   Next, the first learning feature quantity group acquisition unit 1112 acquires the first learning feature quantity group shown in FIG. 10 from the first brain activity data shown in FIG.

そして、第一意図判別情報蓄積部1113は、意図識別子「右手」と図10に示す第一学習特徴量群を対にした第一意図判別情報を構成し、第一意図判別情報格納部1110に蓄積する。なお、図10において、第一学習特徴量群は、第一特徴量、第二特徴量の2つの特徴量を有する。また、本具体例において、説明の簡単化のため、特徴量群は2つの特徴量を有するものとする。しかし、特徴量群は、3以上の特徴量を有しても良いことは言うまでもない。   The first intention determination information storage unit 1113 configures first intention determination information in which the intention identifier “right hand” and the first learning feature amount group illustrated in FIG. 10 are paired, and the first intention determination information storage unit 1110 stores the first intention determination information. accumulate. In FIG. 10, the first learning feature quantity group has two feature quantities, a first feature quantity and a second feature quantity. In this specific example, the feature amount group has two feature amounts for the sake of simplicity. However, it goes without saying that the feature quantity group may have three or more feature quantities.

以上の処理を、少なくとも、意図識別子「左手」、「舌」、「足」に対して、繰り返し行い、第一意図判別情報格納部1110には、図11に示す、少なくとも4つの第一意図判別情報が格納される。以上により、トレーニングセッションは終了する。   The above process is repeated for at least the intention identifiers “left hand”, “tongue”, and “foot”, and the first intention determination information storage unit 1110 stores at least four first intention determinations as shown in FIG. Information is stored. This completes the training session.

なお、意図識別子「右手」は、ユーザが「右手を動かしたことを想像した」場合に得られる意図を識別する情報である。また、意図識別子「左手」は、ユーザが「左手を動かしたことを想像した」場合に得られる意図を識別する情報である。意図識別子「舌」は、ユーザが「舌を動かしたことを想像した」場合に得られる意図を識別する情報である。意図識別子「足」は、ユーザが「足を動かしたことを想像した」場合に得られる意図を識別する情報である。   The intention identifier “right hand” is information for identifying the intention obtained when the user “imagines that the right hand is moved”. The intention identifier “left hand” is information for identifying an intention obtained when the user “imagines that the left hand is moved”. The intention identifier “tongue” is information for identifying an intention obtained when the user “imagines that the tongue is moved”. The intention identifier “foot” is information for identifying the intention obtained when the user “imagines that the foot has moved”.

次に、ユーザは、ブラッシュアップセッションを行う。つまり、ユーザは、意図識別子「足」に対応する動作をロボット12に行わそうとして、ユーザが足を動かしたことを想像する、とする。   Next, the user performs a brush-up session. That is, assume that the user imagines that the user has moved his / her foot in an attempt to perform an action corresponding to the intention identifier “foot” on the robot 12.

次に、第二学習データ取得部1115は、ユーザが足を動かしたことを想像した際に発生する脳活動のデータである第二学習データを取得する、とする。   Next, it is assumed that the second learning data acquisition unit 1115 acquires second learning data that is data of brain activity that occurs when the user imagines that the user has moved his / her foot.

次に、第二学習特徴量群取得部1116は、取得された第二学習データから、第二学習特徴量群(ここでは、第一特徴量、第二特徴量の2つの特徴量)を取得する。   Next, the second learning feature value group acquisition unit 1116 acquires a second learning feature value group (here, two feature values of the first feature value and the second feature value) from the acquired second learning data. To do.

次に、第一意図識別子取得部1118は、図11の第一学習特徴量群を学習データとして、取得された第二学習特徴量群に対応する意図識別子を取得する。つまり、第一意図識別子取得部1118は、第二学習特徴量群と、図11の意図識別子ごとの第一学習特徴量群との距離を算出する。そして、距離が最も小さい意図識別子(ここでは「舌」)を取得した、とする。   Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 acquires the intention identifier corresponding to the acquired second learning feature quantity group using the first learning feature quantity group of FIG. 11 as learning data. That is, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the distance between the second learning feature quantity group and the first learning feature quantity group for each intention identifier in FIG. Then, it is assumed that the intention identifier (here “tongue”) having the smallest distance is acquired.

そして、第一意図識別子出力部1119は、取得された意図識別子「舌」を、ロボット12に出力する。   Then, the first intention identifier output unit 1119 outputs the acquired intention identifier “tongue” to the robot 12.

次に、ロボット12の意図識別子受付部122は、意図識別子「舌」を受け付ける。そして、実行部123は、受け付けられた意図識別子「舌」に対応する動作モジュールを、動作情報格納部121から読み出す。次に、実行部123は、読み出した動作モジュールを実行する。   Next, the intention identifier receiving unit 122 of the robot 12 receives the intention identifier “tongue”. Then, the execution unit 123 reads the motion module corresponding to the accepted intention identifier “tongue” from the motion information storage unit 121. Next, the execution unit 123 executes the read operation module.

以上の動作により、ユーザは、自分の意図とは異なった動きを、ロボット12が行ったと認識する。そして、ユーザは、正しい意図識別子「足」を、図示しない入力手段を用いて、意図判別情報取得装置111に入力する。   Through the above operation, the user recognizes that the robot 12 has performed a movement different from his intention. Then, the user inputs the correct intention identifier “foot” to the intention determination information acquisition apparatus 111 using an input unit (not shown).

そして、意図判別情報取得装置111の第二意図判別情報蓄積部1117は、ユーザから入力された意図識別子「足」を受け付ける。   Then, the second intention determination information storage unit 1117 of the intention determination information acquisition apparatus 111 receives the intention identifier “foot” input by the user.

次に、第二意図判別情報蓄積部1117は、意図識別子「足」と、取得された第二学習特徴量群を対とする第二意図判別情報を構成し、当該第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部1114に蓄積する。   Next, the second intention determination information storage unit 1117 configures second intention determination information that is a pair of the intention identifier “foot” and the acquired second learning feature quantity group. It accumulates in the two intention determination information storage unit 1114.

次に、ユーザは、意図識別子「右手」に対応する動作をロボット12に行わそうとして、ユーザが右手を動かしたことを想像する、とする。   Next, it is assumed that the user imagines that the user has moved the right hand in an attempt to perform an action corresponding to the intention identifier “right hand” on the robot 12.

次に、第二学習データ取得部1115は、ユーザが右手を動かしたことを想像した際に発生する脳活動のデータである第二学習データを取得する、とする。   Next, it is assumed that the second learning data acquisition unit 1115 acquires second learning data that is data of brain activity that occurs when the user imagines that the user moves his right hand.

次に、第二学習特徴量群取得部1116は、取得された第二学習データから、第二学習特徴量群を取得する。   Next, the second learning feature value group acquisition unit 1116 acquires a second learning feature value group from the acquired second learning data.

次に、第一意図識別子取得部1118は、図11の第一学習特徴量群を学習データとして、取得された第二学習特徴量群に対応する意図識別子を取得する。つまり、第一意図識別子取得部1118は、第二学習特徴量群と、図11の意図識別子ごとの第一学習特徴量群との距離を算出する。そして、距離が最も小さい意図識別子(ここでは「右手」)を取得した、とする。   Next, the first intention identifier acquisition unit 1118 acquires the intention identifier corresponding to the acquired second learning feature quantity group using the first learning feature quantity group of FIG. 11 as learning data. That is, the first intention identifier acquisition unit 1118 calculates the distance between the second learning feature quantity group and the first learning feature quantity group for each intention identifier in FIG. Then, it is assumed that the intention identifier (here, “right hand”) having the smallest distance is acquired.

そして、第一意図識別子出力部1119は、取得された意図識別子「右手」を、ロボット12に出力する。   Then, the first intention identifier output unit 1119 outputs the acquired intention identifier “right hand” to the robot 12.

次に、ロボット12の意図識別子受付部122は、意図識別子「右手」を受け付ける。そして、実行部123は、受け付けられた意図識別子「右手」に対応する動作モジュールを、動作情報格納部121から読み出す。次に、実行部123は、読み出した動作モジュールを実行する。   Next, the intention identifier receiving unit 122 of the robot 12 receives the intention identifier “right hand”. Then, the execution unit 123 reads the operation module corresponding to the accepted intention identifier “right hand” from the operation information storage unit 121. Next, the execution unit 123 executes the read operation module.

以上の動作により、ユーザは、自分の意図に従った動きを、ロボット12が行ったと認識する。そして、ユーザは、正しいことを示す情報を、図示しない入力手段を用いて、意図判別情報取得装置111に入力する。   Through the above operation, the user recognizes that the robot 12 has performed a movement according to his / her intention. Then, the user inputs information indicating correctness to the intention determination information acquisition apparatus 111 using an input unit (not shown).

次に、第二意図判別情報蓄積部1117は、意図識別子「右手」と、取得された第二学習特徴量群を対とする第二意図判別情報を構成し、当該第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部1114に蓄積する。   Next, the second intention determination information storage unit 1117 configures second intention determination information which is a pair of the intention identifier “right hand” and the acquired second learning feature quantity group, and the second intention determination information is stored in the second intention determination information. It accumulates in the two intention determination information storage unit 1114.

以上の処理を、少なくとも意図識別子「左手」、意図識別子「舌」に対しても行い、すべての意図識別子に対応する第二意図判別情報が、第二意図判別情報格納部1114に蓄積される(図12)。   The above processing is performed on at least the intention identifier “left hand” and the intention identifier “tongue”, and second intention determination information corresponding to all intention identifiers is accumulated in the second intention determination information storage unit 1114 ( FIG. 12).

以上の処理により、ブラッシュアップセッションが終了する。   With the above processing, the brush-up session ends.

次に、ユーザは、実際のロボット12を動作させるテストセッションを行う、とする。ここでは、学習データとして、図12の第二意図判別情報が用いられる、とする。   Next, it is assumed that the user performs a test session for operating the actual robot 12. Here, it is assumed that the second intention determination information in FIG. 12 is used as the learning data.

つまり、例えば、ユーザは、意図識別子「左手」に対応する想像「左手を動かしたとの想像」をする、とする。   That is, for example, it is assumed that the user has an imagination corresponding to the intention identifier “left hand” “imagination that the left hand is moved”.

次に、脳活動データ取得部112は、かかる場合の脳活動データを取得する。   Next, the brain activity data acquisition unit 112 acquires brain activity data in such a case.

そして、特徴量群取得部113は、取得された脳活動データから、入力特徴量群(ここでは、第一特徴量、第二特徴量の2つの特徴量)を取得する。   Then, the feature value group acquisition unit 113 acquires an input feature value group (here, two feature values of the first feature value and the second feature value) from the acquired brain activity data.

次に、第二意図識別子取得部114は、意図識別子ごとに、図12の対応する第二特徴量群と、入力特徴量群との距離を算出する。   Next, the second intention identifier acquisition unit 114 calculates the distance between the corresponding second feature quantity group in FIG. 12 and the input feature quantity group for each intention identifier.

次に、第二意図識別子取得部114は、最も近い距離に対応する意図識別子「左手」を取得する。そして、第二意図識別子出力部115は、取得された意図識別子「左手」を、ロボット12に出力する。   Next, the second intention identifier acquisition unit 114 acquires the intention identifier “left hand” corresponding to the closest distance. Then, the second intention identifier output unit 115 outputs the acquired intention identifier “left hand” to the robot 12.

次に、ロボット12の意図識別子受付部122は、脳情報出力装置11から出力された意図識別子「左手」を受け付ける。   Next, the intention identifier receiving unit 122 of the robot 12 receives the intention identifier “left hand” output from the brain information output apparatus 11.

そして、実行部123は、受け付けられた意図識別子「左手」に対応する動作モジュールを、動作情報格納部121から読み出す。   Then, the execution unit 123 reads the operation module corresponding to the accepted intention identifier “left hand” from the operation information storage unit 121.

次に、実行部123は、読み出した動作モジュールを実行する。以上の処理により、ユーザの意図のとおり、ロボット12が動作する。   Next, the execution unit 123 executes the read operation module. With the above processing, the robot 12 operates as intended by the user.

以上、本実施の形態によれば、トレーニングセッションとブラッシュアップセッションの2つのセッションにより、脳情報出力装置11は、学習データを得ることができる。したがって、テストセッションにおける、意図検出の精度を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the brain information output apparatus 11 can obtain learning data through two sessions, a training session and a brush-up session. Therefore, the accuracy of intention detection in the test session can be improved.

なお、本実施の形態によれば、意図判別情報取得装置111は、脳情報出力装置11と一体になっていなくても良い。かかる場合、脳情報出力装置11は、第一意図判別情報格納部1110、第二意図判別情報格納部1114、脳活動データ取得部112、特徴量群取得部113、第二意図識別子取得部114、第二意図識別子出力部115を具備する。   According to the present embodiment, the intention determination information acquisition device 111 may not be integrated with the brain information output device 11. In such a case, the brain information output device 11 includes a first intention determination information storage unit 1110, a second intention determination information storage unit 1114, a brain activity data acquisition unit 112, a feature amount group acquisition unit 113, a second intention identifier acquisition unit 114, A second intention identifier output unit 115 is provided.

さらに、本実施の形態における処理は、ソフトウェアで実現しても良い。そして、このソフトウェアをソフトウェアダウンロード等により配布しても良い。また、このソフトウェアをCD−ROMなどの記録媒体に記録して流布しても良い。なお、このことは、本明細書における他の実施の形態においても該当する。なお、本実施の形態における意図判別情報取得装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、操作対象のロボットが動作しない環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第一学習データを取得する第一学習データ取得部と、前記第一学習データから、1以上の特徴量である第一学習特徴量群を取得する第一学習特徴量群取得部と、前記第一学習特徴量群取得部が取得した第一学習特徴量群と、前記第一学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第一意図判別情報を、記憶媒体に蓄積する第一意図判別情報蓄積部と、受け付けた意図識別子に応じた動作を行うロボットであり、操作対象のロボットが動作する環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第二学習データを取得する第二学習データ取得部と、前記第二学習データから、1以上の特徴量である第二学習特徴量群を取得する第二学習特徴量群取得部と、前記第二学習特徴量群取得部が取得した第二学習特徴量群と、前記第二学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第二意図判別情報を、記憶媒体に蓄積する第二意図判別情報蓄積部として機能させるためのプログラム、である。   Furthermore, the processing in the present embodiment may be realized by software. Then, this software may be distributed by software download or the like. Further, this software may be recorded and distributed on a recording medium such as a CD-ROM. This also applies to other embodiments in this specification. Note that the software that implements the intention determination information acquisition apparatus according to the present embodiment is the following program. In other words, when the user performs a series of actions based on a single intention in an environment where the robot to be operated does not operate, the program acquires first learning data as learning data from the user's brain. A first learning data acquisition unit to acquire; a first learning feature value group acquisition unit to acquire a first learning feature value group that is one or more feature values from the first learning data; and the first learning feature value group First intention determination information in which a first learning feature amount group acquired by the acquisition unit and an intention identifier for identifying one intention when the first learning data is acquired is stored in a storage medium. One intention determination information storage unit and a robot that performs an operation according to the received intention identifier, and when the user performs a series of actions under one intention in an environment in which the robot to be operated operates, From the user's brain A second learning data acquisition unit that acquires second learning data that is learning data, and a second learning feature amount group acquisition unit that acquires a second learning feature amount group that is one or more feature amounts from the second learning data And a second intention determination unit that associates the second learning feature amount group acquired by the second learning feature amount group acquisition unit with an intention identifier for identifying one intention when the second learning data is acquired. A program for causing information to function as a second intention determination information storage unit that stores information in a storage medium.

また、上記プログラムにおいて、コンピュータを、前記第二学習特徴量群に対応する意図識別子を、前記第一意図判別情報格納部に格納されている2以上の意図判別情報から取得する第一意図識別子取得部と、前記第一意図識別子取得部が取得した意図識別子を、ロボットに対して出力する第一意図識別子出力部としてさらに機能させるためのプログラム、であることは好適である。   In the above program, the computer acquires a first intention identifier for acquiring an intention identifier corresponding to the second learning feature quantity group from two or more intention determination information stored in the first intention determination information storage unit. And a program for further functioning as a first intention identifier output unit for outputting the intention identifier acquired by the first intention identifier acquisition unit to the robot.

また、本実施の形態における脳情報出力装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、上記の意図判別情報取得装置と、ユーザから脳活動のデータである脳活動データを取得する脳活動データ取得部と、前記脳活動データから、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得する特徴量群取得部と、前記入力特徴量群に対応する意図識別子を、記憶媒体に格納されている2以上の第二意図判別情報から取得する第二意図識別子取得部と、前記第二意図識別子取得部が取得した意図識別子を出力する第二意図識別子出力部として機能させるためのプログラム、である。   Moreover, the software which implement | achieves the brain information output device in this Embodiment is the following programs. That is, the program includes a computer, the above-described intention determination information acquisition device, a brain activity data acquisition unit that acquires brain activity data that is brain activity data from a user, and one or more feature quantities from the brain activity data. And a second intention identifier that acquires an intention identifier corresponding to the input feature quantity group from two or more second intention determination information stored in a storage medium. It is a program for functioning as an acquisition part and the 2nd intention identifier output part which outputs the intention identifier which the said 2nd intention identifier acquisition part acquired.

また、上記プログラムにおいて、前記第二意図識別子取得部は、前記記憶媒体に格納されている2以上の第二意図判別情報を用いて、前記入力特徴量群に対応する意図識別子を取得するものとして機能させるためのプログラム、であることは好適である。   In the above program, the second intention identifier acquisition unit acquires an intention identifier corresponding to the input feature quantity group by using two or more second intention determination information stored in the storage medium. It is preferable that the program be a function.

(実施の形態2)   (Embodiment 2)

本実施の形態において、実施の形態1と同様、意図の検出を行うための学習データを取得する際に、実験を2つに分割し、1つはトレーニングセッション、もう一つをブラッシュアップセッションとするロボットシステムについて説明する。また、本実施の形態において、実施の形態1と異なるのは、NIRSデータと脳波データ等の2種以上のデータを用いて、意図の検出を行う点である。   In this embodiment, as in the first embodiment, when acquiring learning data for detecting an intention, the experiment is divided into two, one is a training session and the other is a brush-up session. A robot system that performs the above will be described. Further, the present embodiment is different from the first embodiment in that intention detection is performed using two or more types of data such as NIRS data and brain wave data.

また、本実施の形態において、複数の脳活動計測装置から得られる複数の脳活動データのそれぞれに対して、重み付けして、ユーザの意図を決定する脳情報出力装置についても説明する。なお、脳活動データに対する重み付けは、脳活動データから得られた確率に対する重み付けと同意義である。   Also, in the present embodiment, a brain information output device that determines the user's intention by weighting each of a plurality of brain activity data obtained from a plurality of brain activity measuring devices will be described. The weighting for the brain activity data is equivalent to the weighting for the probability obtained from the brain activity data.

また、本実施の形態において、各脳活動計測装置が、得意とする意図のみを使って、最終的な意図を決定する脳情報出力装置についても説明する。   Also, in the present embodiment, a brain information output device that determines the final intention by using only the intention that each brain activity measurement device is good at will be described.

図1は、本実施の形態におけるロボットシステム1の概念図である。図13は、本実施の形態におけるロボットシステム2のブロック図である。   FIG. 1 is a conceptual diagram of a robot system 1 in the present embodiment. FIG. 13 is a block diagram of the robot system 2 in the present embodiment.

ロボットシステム2は、脳情報出力装置21、ロボット12を具備する。   The robot system 2 includes a brain information output device 21 and a robot 12.

脳情報出力装置21は、意図判別情報取得装置211、脳活動データ取得部212、特徴量群取得部213、第二意図識別子取得部214、第二意図識別子出力部115を具備する。   The brain information output device 21 includes an intention determination information acquisition device 211, a brain activity data acquisition unit 212, a feature amount group acquisition unit 213, a second intention identifier acquisition unit 214, and a second intention identifier output unit 115.

意図判別情報取得装置211は、第一意図判別情報格納部2110、第一学習データ取得部2111、第一学習特徴量群取得部2112、第一意図判別情報蓄積部2113、第二意図判別情報格納部2114、第二学習データ取得部2115、第二学習特徴量群取得部2116、第二意図判別情報蓄積部2117、第一意図識別子取得部2118、第一意図識別子出力部1119を具備する。   The intention determination information acquisition device 211 includes a first intention determination information storage unit 2110, a first learning data acquisition unit 2111, a first learning feature quantity group acquisition unit 2112, a first intention determination information storage unit 2113, and a second intention determination information storage. Unit 2114, second learning data acquisition unit 2115, second learning feature quantity group acquisition unit 2116, second intention determination information storage unit 2117, first intention identifier acquisition unit 2118, and first intention identifier output unit 1119.

第一意図識別子取得部2118は、第一確率算出手段21181、第一意図決定手段21182を具備する。   The first intention identifier acquisition unit 2118 includes first probability calculation means 21181 and first intention determination means 21182.

第二意図識別子取得部214は、第二確率算出手段2141、第二意図決定手段2142を具備する。   The second intention identifier acquisition unit 214 includes second probability calculation means 2141 and second intention determination means 2142.

第一意図判別情報格納部2110は、2種類以上の学習データから作られた、2以上の第一意図判別情報を格納し得る。2種類以上の学習データとは、NIRS(近赤外分光分析)、fMRI(機能的MRI)、MEG(脳磁計)、EEG(脳波計)などのうちから、2種類以上の脳活動データである。第一意図判別情報格納部2110は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。   The first intention determination information storage unit 2110 can store two or more first intention determination information created from two or more types of learning data. Two or more types of learning data are two or more types of brain activity data among NIRS (near infrared spectroscopy), fMRI (functional MRI), MEG (magnetoencephalograph), EEG (electroencephalograph), etc. . The first intention determination information storage unit 2110 is preferably a non-volatile recording medium, but can also be realized by a volatile recording medium.

第一学習データ取得部2111は、操作対象のロボット12が動作しない環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第一学習データを取得する。第一学習データ取得部2111は、2種類以上の学習データである第一学習データを取得する。学習データとは、ユーザが一連の行為を行った際に、観測される一連の脳活動のデータである。第一学習データ取得部2111は、例えば、近赤外線光計測装置、脳波計測装置、機能的MRI(fMRI: functional Magnetic Resonance Imaging)、PET(Positron Emission Tomography)などの脳計測装置のうちの2以上の装置である。   The first learning data acquisition unit 2111 is first learning data that is learning data from the user's brain when the user performs a series of actions based on one intention in an environment where the robot 12 to be operated does not operate. To get. The first learning data acquisition unit 2111 acquires first learning data that is two or more types of learning data. Learning data is a series of brain activity data observed when a user performs a series of actions. The first learning data acquisition unit 2111 includes, for example, two or more of brain measurement apparatuses such as a near infrared light measurement apparatus, an electroencephalogram measurement apparatus, a functional magnetic resonance imaging (MRI), and a PET (Positron Emission Tomography). Device.

第一学習特徴量群取得部2112は、2種類以上の第一学習データから、その種類ごとに、第一学習特徴量群を取得する。第一学習特徴量群取得部2112は、2つ以上の第一学習特徴量群を取得することとなる。第一学習特徴量群取得部2112は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第一学習特徴量群取得部2112の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The first learning feature value group acquisition unit 2112 acquires a first learning feature value group for each type from two or more types of first learning data. The first learning feature value group acquisition unit 2112 acquires two or more first learning feature value groups. The first learning feature value group acquisition unit 2112 can be realized typically as an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the first learning feature quantity group acquisition unit 2112 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第一意図判別情報蓄積部2113は、学習データの種類ごとの第一学習特徴量群と意図識別子とを対応付けた、学習データの種類ごとの第一意図判別情報を、第一意図判別情報格納部2110に蓄積する。第一意図判別情報蓄積部2113は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第一意図判別情報蓄積部2113の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The first intention determination information storage unit 2113 stores the first intention determination information for each type of learning data in which the first learning feature value group for each type of learning data and the intention identifier are associated with each other. Stored in the unit 2110. The first intention determination information storage unit 2113 can be normally realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the first intention determination information storage unit 2113 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二意図判別情報格納部2114は、2種類以上の学習データから作られた、2以上の第二意図判別情報を格納し得る。2種類以上の学習データとは、NIRS(近赤外分光分析)、fMRI(機能的MRI)、MEG(脳磁計)、EEG(脳波計)などのうちから、2種類以上の脳活動データである。第二意図判別情報格納部2114は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。   The second intention determination information storage unit 2114 can store two or more second intention determination information created from two or more types of learning data. Two or more types of learning data are two or more types of brain activity data among NIRS (near infrared spectroscopy), fMRI (functional MRI), MEG (magnetoencephalograph), EEG (electroencephalograph), etc. . The second intention determination information storage unit 2114 is preferably a nonvolatile recording medium, but can also be realized by a volatile recording medium.

第二学習データ取得部2115は、受け付けた意図識別子に応じた動作を行うロボット12であり、操作対象のロボット12が動作する環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第二学習データを取得する。ここで、第二学習データ取得部2115が取得する第二学習データは、2種類以上の学習データである。第二学習データ取得部2115は、例えば、近赤外線光計測装置、脳波計測装置、機能的MRI(fMRI: functional Magnetic Resonance Imaging)、PET(Positron Emission Tomography)などの脳計測装置のうちの2以上の装置である。   The second learning data acquisition unit 2115 is the robot 12 that performs an operation according to the received intention identifier, and when the user performs a series of actions based on one intention in an environment in which the operation target robot 12 operates. In addition, second learning data that is learning data is acquired from the brain of the user. Here, the second learning data acquired by the second learning data acquisition unit 2115 is two or more types of learning data. The second learning data acquisition unit 2115 includes, for example, two or more of brain measurement devices such as a near infrared light measurement device, an electroencephalogram measurement device, a functional magnetic resonance imaging (MRI), and a PET (Positron Emission Tomography). Device.

第二学習特徴量群取得部2116は、2種類以上の第二学習データから、その種類ごとに、第二学習特徴量群を取得する。第二学習特徴量群取得部2116は、2つ以上の第二学習特徴量群を取得することとなる。第二学習特徴量群取得部2116は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第二学習特徴量群取得部2116の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The second learning feature value group acquisition unit 2116 acquires a second learning feature value group for each type from two or more types of second learning data. The second learning feature quantity group acquisition unit 2116 acquires two or more second learning feature quantity groups. The second learning feature quantity group acquisition unit 2116 can be normally realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the second learning feature value group acquisition unit 2116 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二意図判別情報蓄積部2117は、第二意図判別情報蓄積部2117は、学習データの種類ごとの第二学習特徴量群と意図識別子とを対応付けた、学習データの種類ごとの第二意図判別情報を、第二意図判別情報格納部2114に蓄積する。第二意図判別情報蓄積部2117は、例えば、学習データの種類識別子、意図識別子、および第二学習特徴量群とを有する第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部2114に蓄積する。第二意図判別情報蓄積部2117は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第二意図判別情報蓄積部2117の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The second intention determination information storage unit 2117 is a second intention determination information storage unit 2117 that associates a second learning feature quantity group for each type of learning data with an intention identifier for each second type of learning data. The discrimination information is accumulated in the second intention discrimination information storage unit 2114. The second intention determination information storage unit 2117 stores, for example, second intention determination information having a learning data type identifier, an intention identifier, and a second learning feature amount group in the second intention determination information storage unit 2114. The second intention determination information storage unit 2117 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the second intention determination information storage unit 2117 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第一意図識別子取得部2118は、2種類のデータ(例えば、NIRSデータと脳波データ)に対する第二学習特徴量群に対応する意図識別子を、2種類のデータに対応する2以上の第一意図判別情報から取得する。第一意図識別子取得部2118は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第一意図識別子取得部2118の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The first intention identifier acquisition unit 2118 obtains an intention identifier corresponding to the second learning feature quantity group for two types of data (for example, NIRS data and electroencephalogram data), and two or more first intention determinations corresponding to the two types of data. Obtain from information. The first intention identifier acquisition unit 2118 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the first intention identifier acquisition unit 2118 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第一確率算出手段21181は、脳活動データの種類ごとに、示された一の意図が、複数の意図識別子のうちの一の意図識別子に対応する意図である確率を、意図識別子ごとに算出する。第一確率算出手段21181は、脳活動データの種類ごとに、予め決められた一部の意図識別子のみに対して、意図識別子ごとに確率を算出することは好適である。かかる場合、第一確率算出手段21181は、脳活動データが得意とする意図識別子に関してのみ、確率を算出することとなる。   The first probability calculation unit 21181 calculates, for each intention identifier, the probability that the indicated intention is an intention corresponding to one intention identifier among a plurality of intention identifiers for each type of brain activity data. . It is preferable that the first probability calculating unit 21181 calculates the probability for each intention identifier for only a part of the predetermined intention identifier for each type of brain activity data. In such a case, the first probability calculating unit 21181 calculates the probability only for the intention identifier that the brain activity data is good at.

まず、意図識別子が2つ(2種類)の場合、例えば、第一確率算出手段21181は、以下のように意図識別子ごとの確率を算出する。つまり、第一確率算出手段21181は、第二学習特徴量群(ベクトル)と、第一の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を算出する。そして、第一確率算出手段21181は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一確率算出手段21181は、当該変換した値(0〜1)を、第一の意図識別子の確率とする。そして、第一確率算出手段21181は、第二の意図識別子の確率を、「1−第一の意図識別子の確率」により算出する。   First, when there are two intention identifiers (two types), for example, the first probability calculation unit 21181 calculates a probability for each intention identifier as follows. That is, the first probability calculating unit 21181 calculates the distance between the second learning feature quantity group (vector) and the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier. Then, the first probability calculation unit 21181 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). The first probability calculating unit 21181 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the first intention identifier. Then, the first probability calculation unit 21181 calculates the probability of the second intention identifier based on “1-probability of the first intention identifier”.

また、意図識別子が4つ(4種類)の場合、例えば、第一確率算出手段21181は、以下のように意図識別子ごとの確率を算出する。つまり、上記2つの意図識別子の場合の処理を拡張する。第一確率算出手段21181は、第二学習特徴量群(ベクトル)と、第一の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を算出する。そして、第一確率算出手段21181は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一確率算出手段21181は、当該変換した値(0〜1)を、第一の意図識別子の確率とする。次に、第一確率算出手段21181は、第二の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第一の意図識別子の確率」により算出する。   When there are four intention identifiers (four types), for example, the first probability calculation unit 21181 calculates the probability for each intention identifier as follows. That is, the process for the above two intention identifiers is expanded. The first probability calculation unit 21181 calculates the distance between the second learning feature quantity group (vector) and the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier. Then, the first probability calculation unit 21181 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). The first probability calculating unit 21181 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the first intention identifier. Next, the first probability calculation unit 21181 calculates the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the second intention identifier, the third intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-first. Calculated by “probability of intention identifier”.

そして、次に、第一確率算出手段21181は、第二学習特徴量群(ベクトル)と、第二の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を算出する。そして、第一確率算出手段21181は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一確率算出手段21181は、当該変換した値(0〜1)を、第二の意図識別子の確率とする。次に、第一確率算出手段21181は、第一の意図識別子または第三の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第二の意図識別子の確率」により算出する。   Next, the first probability calculation unit 21181 calculates the distance between the second learning feature quantity group (vector) and the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the second intention identifier. Then, the first probability calculation unit 21181 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). The first probability calculating unit 21181 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the second intention identifier. Next, the first probability calculation unit 21181 calculates the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the third intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-second. Calculated by “probability of intention identifier”.

そして、次に、第一確率算出手段21181は、第二学習特徴量群(ベクトル)と、第三の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を算出する。そして、第一確率算出手段21181は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一確率算出手段21181は、当該変換した値(0〜1)を、第三の意図識別子の確率とする。次に、第一確率算出手段21181は、第一の意図識別子または第二の意図識別子または第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第三の意図識別子の確率」により算出する。   Next, the first probability calculation unit 21181 calculates the distance between the second learning feature quantity group (vector) and the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the third intention identifier. Then, the first probability calculation unit 21181 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). Then, the first probability calculation unit 21181 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the third intention identifier. Next, the first probability calculation unit 21181 calculates the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the second intention identifier, or the fourth intention identifier as “1-third. Calculated by “probability of intention identifier”.

そして、次に、第一確率算出手段21181は、第二学習特徴量群(ベクトル)と、第四の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を算出する。そして、第一確率算出手段21181は、当該距離をロジスティック関数(シグモイド関数)に入力し、0〜1の値(0以上1以下の値)に変換する。そして、第一確率算出手段21181は、当該変換した値(0〜1)を、第四の意図識別子の確率とする。次に、第一確率算出手段21181は、第一の意図識別子または第二の意図識別子または第三の意図識別子に対応する第一学習特徴量群(ベクトル)との距離を、「1−第四の意図識別子の確率」により算出する。   Next, the first probability calculation unit 21181 calculates the distance between the second learning feature quantity group (vector) and the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the fourth intention identifier. Then, the first probability calculation unit 21181 inputs the distance to a logistic function (sigmoid function) and converts the distance into a value between 0 and 1 (a value between 0 and 1). Then, the first probability calculation unit 21181 sets the converted value (0 to 1) as the probability of the fourth intention identifier. Next, the first probability calculation unit 21181 calculates the distance from the first learning feature quantity group (vector) corresponding to the first intention identifier, the second intention identifier, or the third intention identifier as “1-fourth”. Calculated by “probability of intention identifier”.

そして、第一確率算出手段21181は、上記で取得した確率をマージすることにより、第一の意図識別子から第四の意図識別子の確率を取得する。ここで、マージとは、前記の第一の意図識別子の確率(P1)、前記の第一以外の意図識別子の確率(P234)、前記の第二の意図識別子の確率(P2)、前記の第二以外の意図識別子の確率(P134)、前記の第三の意図識別子の確率(P3)、前記の第三以外の意図識別子の確率(P124)、前記の第四の意図識別子の確率(P4)、前記の第四以外の意図識別子の確率(P123)の8つの確率から求める操作のことを言う。マージした第一の意図識別子の確率はP1×P134×P124×P123、マージした第二の意図識別子の確率はP234×P2×P124×P123、マージした第三の意図識別子の確率はP234×P134×P3×P123、マージした第四の意図識別子はP234×P134×P124×P4のように求めることが好適である。なお、確率を正規化する操作を加えても良い。ここで、正規化とは、マージした第一の意図識別子の確率から第四の意図識別子の確率までを足した値でそれぞれの確率を割ることで、全てを足した確率が1になるようにする操作である。   And the 1st probability calculation means 21181 acquires the probability of a 4th intention identifier from a 1st intention identifier by merging the probability acquired above. Here, the merge means the probability of the first intention identifier (P1), the probability of the intention identifier other than the first (P234), the probability of the second intention identifier (P2), the first Probability of intention identifier other than two (P134), Probability of third intention identifier (P3), Probability of intention identifier other than third (P124), Probability of fourth intention identifier (P4) This refers to an operation to be obtained from the eight probabilities of the probability of intention identifiers other than the fourth (P123). The probability of the merged first intention identifier is P1 × P134 × P124 × P123, the probability of the merged second intention identifier is P234 × P2 × P124 × P123, and the probability of the merged third intention identifier is P234 × P134 ×. It is preferable to obtain P3 × P123 and the merged fourth intention identifier as P234 × P134 × P124 × P4. An operation for normalizing the probability may be added. Here, normalization means that the probability of adding all becomes 1 by dividing each probability by the value obtained by adding the probability of the merged first intention identifier to the probability of the fourth intention identifier. It is an operation to do.

第一意図決定手段21182は、第一確率算出手段21181が算出した種類ごと、および意図識別子ごとの確率を用いて、意図識別子を取得する。第一意図決定手段21182は、脳活動データの種類ごとの確率に対して、異なる重みを用いて、意図識別子ごとの最終的な確率を算出し、当該意図識別子ごとの最終的な確率が最も大きい意図識別子を取得することは好適である。   The first intention determination unit 21182 acquires the intention identifier using the probability calculated for each type and the intention identifier calculated by the first probability calculation unit 21181. The first intention determination means 21182 calculates the final probability for each intention identifier using different weights with respect to the probability for each type of brain activity data, and the final probability for each intention identifier is the highest. It is preferable to acquire the intention identifier.

第一意図決定手段21182は、脳活動データの種類ごとに算出した確率のうち、2以上の確率を用いて、意図識別子ごとに確率を算出する。この確率を統合確率ということとする。統合確率の算出方法は、後述する   The first intention determination means 21182 calculates a probability for each intention identifier using two or more probabilities among the probabilities calculated for each type of brain activity data. This probability is called the integration probability. The method for calculating the integration probability will be described later.

例えば、意図識別子が、左手「Left」、右手「Right」、舌「Tongue」、足「Foot」の4種類であり、脳活動データは2種類であり、かつ、脳活動データは近赤外線光計測装置により取得されたヘモグロビン量の時系列のデータ、および脳波計測装置により取得された脳波の時系列のデータである場合、第一意図決定手段21182は、以下の数式1を用いて、統合確率を算出する。
For example, there are four types of intention identifiers, left hand “Left”, right hand “Right”, tongue “Tongue”, and foot “Foot”, brain activity data is two types, and brain activity data is measured by near infrared light In the case of the time-series data of the hemoglobin amount acquired by the apparatus and the time-series data of the electroencephalogram acquired by the electroencephalogram measurement apparatus, the first intention determination unit 21182 uses the following formula 1 to calculate the integration probability. calculate.

数式1において、PNIRS Left(数式1において上付きの文字列と下付きの文字列は上限に並んでいるが、上付きの文字列と下付きの文字が上下に整列しているものと、ずれているものとは同一のものである。)は、ヘモグロビン量の脳活動データ(NIRSデータ)を用いた場合の、意図識別子「Left」である確率である。また、PNIRS Rightは意図識別子「Right」である確率である。また、PNIRS Tongueは、ヘモグロビン量の脳活動データ(NIRSデータ)を用いた場合の、意図識別子「Tongue」である確率である。また、PNIRS Footは、ヘモグロビン量の脳活動データ(NIRSデータ)を用いた場合の、意図識別子「Foot」である確率である。また、PEEG Leftは、脳波の時系列のデータ(EEGデータ)を用いた場合の、意図識別子「Left」である確率である。また、PEEG Rightは、脳波の時系列のデータ(EEGデータ)を用いた場合の、意図識別子「Right」である確率である。また、PEEG Tongueは、脳波の時系列のデータ(EEGデータ)を用いた場合の、意図識別子「Tongue」である確率である。また、PEEG Footは、脳波の時系列のデータ(EEGデータ)を用いた場合の、意図識別子「Foot」である確率である。また、Ptotal textは、統合確率である。Ptotal textは、意図識別子TEXT(Left、Right、Tongue、またはFoot)の最終的な確率(統合確率)である。 In Formula 1, P NIRS Left (in Formula 1, the superscript character string and the subscript character string are aligned at the upper limit, but the superscript character string and the subscript character are aligned vertically, Is the probability that the intention identifier is “Left” when the brain activity data of the hemoglobin amount (NIRS data) is used. Further, P NIRS Right is a probability that the intention identifier is “Right”. P NIRS Tongue is the probability of the intention identifier “Tonge” when the brain activity data (NIRS data) of the hemoglobin amount is used. P NIRS Foot is the probability of the intention identifier “Foot” when the brain activity data (NIRS data) of the hemoglobin amount is used. P EEG Left is the probability of the intention identifier “Left” when time series data (EEG data) of an electroencephalogram is used. Further, P EEG Right is a probability of the intention identifier “Right” when time series data (EEG data) of an electroencephalogram is used. Further, P EEG Tongue is a probability that the intention identifier is “Tonge” when time series data of EEG (EEG data) is used. Further, P EEG Foot is a probability of an intention identifier “Foot” when time series data (EEG data) of an electroencephalogram is used. P total text is an integration probability. P total text is the final probability (integration probability) of the intention identifier TEXT (Left, Right, Tonegue, or Foot).

また、数式1において、wは重みを示す重みパラメータである。「w=1」の場合、脳活動データの種類に関わらず、種類ごとの確率を同じ重みで扱うことを示す。「w=2」の場合、ヘモグロビン量の脳活動データ(NIRSデータ)を用いた場合の確率より、脳波の時系列のデータ(EEGデータ)を用いた場合の確率の方に重きを置いて扱うことを示す。   In Equation 1, w is a weight parameter indicating a weight. “W = 1” indicates that the probability for each type is handled with the same weight regardless of the type of brain activity data. In the case of “w = 2”, the probability of using the time series data (EEG data) of the electroencephalogram is more emphasized than the probability of using the brain activity data (NIRS data) of the hemoglobin amount. It shows that.

また、数式1において、iは、「Left、Right、Tongue、Foot」のいずれかをとり得る。さらに、PNIRS は、近赤外線光計測装置から得られる確率、PEEG は、脳波から得られる確率である。 In Formula 1, i can take any of “Left, Right, Tonegue, and Foot”. Further, P NIRS i is a probability obtained from a near-infrared light measuring device, and P EEG i is a probability obtained from an electroencephalogram.

なお、数式1は2つの種類の学習データに対応する確率から、統合確率を算出する式であるが、3以上の種類の学習データに対応する確率から、統合確率を算出する場合でも、同様の算出式により、統合確率を算出できる。かかる場合、それぞれの学習データに対応する確率に、異なる重み(w)を付与することは好適である。   Note that Equation 1 is an equation for calculating the integration probability from the probabilities corresponding to two types of learning data, but the same applies even when calculating the integration probability from the probabilities corresponding to three or more types of learning data. The integration probability can be calculated by the calculation formula. In such a case, it is preferable to assign different weights (w) to the probabilities corresponding to the respective learning data.

第一意図決定手段21182は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第一意図決定手段21182の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The first intention determination means 21182 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the first intention determination means 21182 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

脳活動データ取得部212は、2種類以上の脳活動データを取得する。脳活動データは、例えば、NIRS(近赤外分光分析)、fMRI(機能的MRI)、MEG(脳磁計)、EEG(脳波計)により取得されるデータのうちの2種類以上のデータである。脳活動データ取得部212が取得する脳活動データは、脳活動を示す2種類以上のデータであればよい。脳活動データ取得部212は、例えば、近赤外線光計測装置と脳波計測装置である。また、脳活動データ取得部212は、例えば、機能的MRI(fMRI: functional Magnetic Resonance Imaging)や、PET(Positron Emission Tomography)などでも良い。   The brain activity data acquisition unit 212 acquires two or more types of brain activity data. The brain activity data is, for example, two or more types of data among data acquired by NIRS (near infrared spectroscopy), fMRI (functional MRI), MEG (magnetoencephalograph), EEG (electroencephalograph). The brain activity data acquired by the brain activity data acquisition unit 212 may be two or more types of data indicating brain activity. The brain activity data acquisition unit 212 is, for example, a near infrared light measurement device and an electroencephalogram measurement device. The brain activity data acquisition unit 212 may be, for example, functional MRI (fMRI: functional magnetic resonance imaging) or PET (Positron Emission Tomography).

特徴量群取得部213は、脳活動データ取得部212が取得した2種類以上の脳活動データから、種類ごとに、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得する。特徴量群取得部213は、2種類以上の各脳活動データを信号処理することにより、2以上の入力特徴量群を取得する。特徴量群取得部213の信号処理は、例えば、バイアス補正、ベースライン補正、トレンド除去、平均値計算、ハイパスフィルターによる処理、ローパスフィルターによる処理、FFTによる処理、PCAによる処理、ICAによる処理、Phase Locking 値、移動平均の算出、センサー選択、時間選択、リファレンス補正、ダウンサンプリング、アップサンプリング、パワー計算、包絡線計算(ヒルベルト変換)、空間フィルターによる処理、逆問題フィルターによる処理などの信号処理である。また、特徴量とは、平均値、分散など、何でも良い。特徴量群取得部213は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。特徴量群取得部213の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The feature amount group acquisition unit 213 acquires an input feature amount group that is one or more feature amounts for each type from the two or more types of brain activity data acquired by the brain activity data acquisition unit 212. The feature quantity group acquisition unit 213 acquires two or more input feature quantity groups by performing signal processing on two or more types of brain activity data. The signal processing of the feature quantity group acquisition unit 213 includes, for example, bias correction, baseline correction, trend removal, average calculation, high-pass filter processing, low-pass filter processing, FFT processing, PCA processing, ICA processing, Phase Signal processing such as Locking value, moving average calculation, sensor selection, time selection, reference correction, downsampling, upsampling, power calculation, envelope calculation (Hilbert transform), spatial filter processing, inverse problem filter processing, etc. . The feature amount may be anything such as an average value or variance. The feature quantity group acquisition unit 213 can be usually realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the feature quantity group acquisition unit 213 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二意図識別子取得部214は、2種類のデータ(例えば、NIRSデータと脳波データ)に対する入力特徴量群に対応する意図識別子を、2種類のデータに対応する2以上の第二意図判別情報、または第一意図判別情報と第二意図判別情報から取得する。第二意図識別子取得部214は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第二意図識別子取得部214の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The second intention identifier acquisition unit 214 obtains an intention identifier corresponding to the input feature amount group for two types of data (for example, NIRS data and electroencephalogram data), two or more second intention determination information corresponding to the two types of data, Alternatively, it is acquired from the first intention determination information and the second intention determination information. The second intention identifier acquisition unit 214 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the second intention identifier acquisition unit 214 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二確率算出手段2141は、脳活動データの種類ごとに、示された一の意図が、複数の意図識別子のうちの一の意図識別子に対応する意図である確率を、意図識別子ごとに算出する。第二確率算出手段2141は、脳活動データの種類ごとに、予め決められた一部の意図識別子のみに対して、意図識別子ごとに確率を算出することは好適である。かかる場合、第二確率算出手段2141は、脳活動データが得意とする意図識別子に関してのみ、確率を算出することとなる。   For each type of brain activity data, the second probability calculation means 2141 calculates, for each intention identifier, a probability that the indicated intention is an intention corresponding to one intention identifier among a plurality of intention identifiers. . It is preferable that the second probability calculation unit 2141 calculates the probability for each intention identifier with respect to only a part of the predetermined intention identifier for each type of brain activity data. In such a case, the second probability calculation means 2141 calculates the probability only for the intention identifier that the brain activity data is good at.

第二確率算出手段2141は、取り扱うデータは異なるが、第一確率算出手段21181と同様の処理を行う。つまり、第一確率算出手段21181における第一学習特徴量群は第二学習特徴量群である。また、第一確率算出手段21181における第二学習特徴量群は入力特徴量群である。したがって、第二確率算出手段2141の動作の具体的な説明は省略する。   The second probability calculation means 2141 performs the same processing as the first probability calculation means 21181, although the data handled is different. That is, the first learning feature quantity group in the first probability calculation means 21181 is the second learning feature quantity group. Further, the second learning feature quantity group in the first probability calculation means 21181 is an input feature quantity group. Therefore, a specific description of the operation of the second probability calculation unit 2141 is omitted.

第二確率算出手段2141は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第二確率算出手段2141の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The second probability calculation means 2141 can be usually realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the second probability calculating means 2141 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

第二意図決定手段2142は、第二確率算出手段2141が算出した種類ごと、および意図識別子ごとの確率を用いて、意図識別子を取得する。第二意図決定手段2142は、脳活動データの種類ごとの確率に対して、異なる重みを用いて、意図識別子ごとの最終的な確率を算出し、当該意図識別子ごとの最終的な確率が最も大きい意図識別子を取得することは好適である。   The second intention determination unit 2142 acquires the intention identifier using the probability calculated for each type and the intention identifier calculated by the second probability calculation unit 2141. The second intention determination unit 2142 calculates the final probability for each intention identifier using different weights with respect to the probability for each type of brain activity data, and the final probability for each intention identifier is the highest. It is preferable to acquire the intention identifier.

第二意図決定手段2142は、脳活動データの種類ごとに算出した確率のうち、2以上の確率を用いて、意図識別子ごとに確率を算出する。この確率を統合確率ということとする。   The second intention determination unit 2142 calculates a probability for each intention identifier using two or more probabilities among the probabilities calculated for each type of brain activity data. This probability is called the integration probability.

また、第二意図決定手段2142の動作は、第一意図決定手段21182の動作と同様であるので説明を省略する。ただし、第二意図決定手段2142が取り扱う確率(データ種類ごと、および意図識別子ごとの確率)は、第二確率算出手段2141が算出した確率である点、第一意図決定手段21182とは異なる。   The operation of the second intention determination unit 2142 is the same as the operation of the first intention determination unit 21182, and a description thereof will be omitted. However, the probability handled by the second intention determination unit 2142 (probability for each data type and each intention identifier) is a probability calculated by the second probability calculation unit 2141 and is different from the first intention determination unit 21182.

第二意図決定手段2142は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。第二意図決定手段2142の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。   The second intention determination unit 2142 can be usually realized by an MPU, a memory, or the like. The processing procedure of the second intention determination unit 2142 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).

次に、ロボットシステム2の動作について説明する。まず、意図判別情報取得装置211の動作について説明する。意図判別情報取得装置211の動作は、複数種類の脳活動データを利用する点以外、意図判別情報取得装置111の動作と同様である。つまり、意図判別情報取得装置211の動作において、第一学習データは、2種類以上の学習データを有する。そして、意図判別情報取得装置211は、2種類以上の学習データごとに、第一意図判別情報および第二意図判別情報を得る。   Next, the operation of the robot system 2 will be described. First, the operation of the intention determination information acquisition apparatus 211 will be described. The operation of the intention determination information acquisition apparatus 211 is the same as the operation of the intention determination information acquisition apparatus 111 except that a plurality of types of brain activity data are used. That is, in the operation of the intention determination information acquisition device 211, the first learning data has two or more types of learning data. Then, the intention determination information acquisition apparatus 211 obtains first intention determination information and second intention determination information for each of two or more types of learning data.

また、脳情報出力装置21が、意図識別子を出力する動作は、2種類以上の脳活動データを用いる点が異なるが、その異なる点以外は、図4のフローチャートの動作と概ね同一である。その異なる点の主たる処理である意図識別子取得処理の例について、図14のフローチャートを用いて説明する。本意図識別子取得処理は、確率を用いて、意思識別子を取得する処理の例である。   Further, the operation in which the brain information output device 21 outputs the intention identifier is different in that it uses two or more types of brain activity data, but is substantially the same as the operation in the flowchart of FIG. 4 except for the difference. An example of the intention identifier acquisition process which is the main process of the different point will be described with reference to the flowchart of FIG. This intention identifier acquisition process is an example of a process for acquiring an intention identifier using a probability.

(ステップS1401)第一意図識別子取得部2118、または第二意図識別子取得部214(以下、意図識別子取得部という)は、カウンタiを1に設定する。   (Step S1401) The first intention identifier acquisition unit 2118 or the second intention identifier acquisition unit 214 (hereinafter referred to as the intention identifier acquisition unit) sets the counter i to 1.

(ステップS1402)意図識別子取得部は、i番目の意図識別子が存在するか否かを判断する。i番目の意図識別子が存在すればステップS1403に行き、i番目の意図識別子が存在しなければステップS1408に行く。   (Step S1402) The intention identifier acquisition unit determines whether or not the i-th intention identifier exists. If the i-th intention identifier exists, the process proceeds to step S1403. If the i-th intention identifier does not exist, the process proceeds to step S1408.

(ステップS1403)意図識別子取得部は、カウンタjを1に設定する。   (Step S1403) The intention identifier acquisition unit sets a counter j to 1.

(ステップS1404)意図識別子取得部は、j番目の種類の学習データが存在するか否かを判断する。j番目の種類の学習データが存在すればステップS1405に行き、j番目の種類の学習データが存在しなければステップS1410に行く。   (Step S1404) The intention identifier acquisition unit determines whether or not the j-th type of learning data exists. If the j-th type of learning data exists, the process proceeds to step S1405. If the j-th type of learning data does not exist, the process proceeds to step S1410.

(ステップS1405)意図識別子取得部は、j番目の種類の学習データ、およびi番目の意図識別子に対応する、学習データの種類ごとの学習特徴量群(ベクトル)を取得する。   (Step S1405) The intention identifier acquisition unit acquires a learning feature amount group (vector) for each type of learning data corresponding to the j-th type of learning data and the i-th intention identifier.

(ステップS1406)意図識別子取得部は、入力された特徴量群(ベクトル)を取得する。   (Step S1406) The intention identifier acquisition unit acquires the input feature quantity group (vector).

(ステップS1407)意図識別子取得部(第二確率算出手段2141など)は、ステップS1405で取得された学習特徴量群(ベクトル)と、ステップS1406で取得された特徴量群(ベクトル)を用いて、入力された特徴量群がi番目の意図識別子に対応する確率を算出する。   (Step S1407) The intention identifier acquisition unit (the second probability calculation unit 2141 or the like) uses the learning feature amount group (vector) acquired in step S1405 and the feature amount group (vector) acquired in step S1406, The probability that the input feature quantity group corresponds to the i-th intention identifier is calculated.

(ステップS1408)意図識別子取得部は、j番目の種類の学習データの識別子、i番目の意図識別子、およびステップS1407で算出した確率とを対応付けて、少なくとも一時的に記録媒体に蓄積する。   (Step S1408) The intention identifier acquisition unit associates the identifier of the j-th type of learning data, the i-th intention identifier, and the probability calculated in step S1407, and stores them in the recording medium at least temporarily.

(ステップS1409)意図識別子取得部は、カウンタjを1、インクリメントする。ステップS1404に戻る。   (Step S1409) The intention identifier acquiring unit increments the counter j by 1. The process returns to step S1404.

(ステップS1410)意図識別子取得部は、カウンタiを1、インクリメントする。ステップS1402に戻る。   (Step S1410) The intention identifier acquiring unit increments the counter i by one. The process returns to step S1402.

(ステップS1411)意図識別子取得部は、すべての意図識別子の各々に対応する統合確率を算出する。統合確率を算出する方法は、例えば、上述した数式1を用いる。   (Step S1411) The intention identifier acquisition unit calculates an integration probability corresponding to each of all the intention identifiers. As a method for calculating the integration probability, for example, Equation 1 described above is used.

(ステップS1412)意図識別子取得部は、最も大きい統合確率に対応する意図識別子を取得する。上位処理にリターンする。   (Step S1412) The intention identifier acquisition unit acquires an intention identifier corresponding to the largest integration probability. Return to upper process.

なお、図14のフローチャートにおいて、ステップS1406の処理がループ内で繰り返されているが、ループ外において、一度のみ行われても良いことは言うまでもない。図14のフローチャートは、意図識別子取得処理の一例である。   In the flowchart of FIG. 14, the process of step S1406 is repeated in the loop, but it goes without saying that it may be performed only once outside the loop. The flowchart of FIG. 14 is an example of the intention identifier acquisition process.

以下、本実施の形態におけるロボットシステム2の具体的な動作について説明する。ロボットシステム2の概念図は図1である。   Hereinafter, a specific operation of the robot system 2 in the present embodiment will be described. A conceptual diagram of the robot system 2 is shown in FIG.

今、第一学習データ取得部2111は、ユーザが頭部にかぶる測定器具(図15)である。第一学習データ取得部2111は、例えば、780nm、805nm、830nmの近赤外光を発光させて頭部に当てた場合の電圧と、発光しない場合の電圧を取得し、当該取得した電圧を、予め決められた式(ヘモグロビン量を算出する式)に代入し、ヘモグロビン量であるヘモグロビン情報を取得する。また、第一学習データ取得部2111は、例えば、48チャネル(図15において、48の測定点が存在する)から、ヘモグロビン情報を取得する。なお、第一学習データ取得部2111は、予め決められた式の情報を保持している。そして、第一学習データ取得部2111は、脳波データも取得する。そして、例えば、図15に示す測定器具により、2種類の異なる脳活動データが取得される。   Now, the 1st learning data acquisition part 2111 is a measuring instrument (FIG. 15) which a user puts on a head. The first learning data acquisition unit 2111 acquires, for example, a voltage when emitting near-infrared light of 780 nm, 805 nm, and 830 nm and hitting the head, and a voltage when not emitting light. Substituting into a predetermined formula (formula for calculating the amount of hemoglobin), the hemoglobin information that is the amount of hemoglobin is acquired. The first learning data acquisition unit 2111 acquires hemoglobin information from, for example, 48 channels (48 measurement points exist in FIG. 15). Note that the first learning data acquisition unit 2111 holds information of a predetermined formula. Then, the first learning data acquisition unit 2111 also acquires electroencephalogram data. Then, for example, two different types of brain activity data are acquired by the measuring instrument shown in FIG.

また、第二学習データ取得部2115および脳活動データ取得部212も、第一学習データ取得部2111と同じハードウェアである。つまり、第一学習データおよび第二学習データおよび脳活動データは、NIRSデータと脳波データである。   The second learning data acquisition unit 2115 and the brain activity data acquisition unit 212 are also the same hardware as the first learning data acquisition unit 2111. That is, the first learning data, the second learning data, and the brain activity data are NIRS data and electroencephalogram data.

かかる状況において、ユーザは、トレーニングセッションを行う。つまり、ユーザは、例えば、「右手」を動かしている動作を想像する、とする。かかる場合、意図は「右手を動かしたことを想像すること」であり、意図識別子は「右手」である。   In such a situation, the user performs a training session. In other words, for example, it is assumed that the user imagines an action of moving the “right hand”. In this case, the intention is “imagine that the right hand is moved”, and the intention identifier is “right hand”.

そして、意図判別情報取得装置211の第一学習データ取得部2111は、図9に示す脳活動データ(NIRSデータ)を取得した、とする。また、第一学習データ取得部2111は、図16に示す脳活動データ(脳波データ)を取得した、とする。図16は、時間(t)の経過ごとの、取得された脳波データを示す。図16において、脳波情報は2msecごとに取得される、とする。   Then, it is assumed that the first learning data acquisition unit 2111 of the intention determination information acquisition device 211 has acquired brain activity data (NIRS data) shown in FIG. Further, it is assumed that the first learning data acquisition unit 2111 has acquired the brain activity data (electroencephalogram data) shown in FIG. FIG. 16 shows the acquired electroencephalogram data for each elapse of time (t). In FIG. 16, it is assumed that the electroencephalogram information is acquired every 2 msec.

次に、第一学習特徴量群取得部2112は、図9に示すNIRSデータから、当該NIRSデータに対応する第一学習特徴量群を取得する。また、第一学習特徴量群取得部2112は、図16に示す脳波データから、当該脳波データに対応する第一学習特徴量群を取得する。   Next, the first learning feature value group acquisition unit 2112 acquires a first learning feature value group corresponding to the NIRS data from the NIRS data shown in FIG. Also, the first learning feature value group acquisition unit 2112 acquires a first learning feature value group corresponding to the electroencephalogram data from the electroencephalogram data shown in FIG.

そして、第一意図判別情報蓄積部2113は、学習データの種類ごとの第一学習特徴量群と意図識別子「右手」とを対応付けた、学習データの種類ごとの第一意図判別情報を、第一意図判別情報格納部2110に蓄積する。かかる第一意図判別情報の例は、図17の1701のレコードの情報である。   Then, the first intention determination information storage unit 2113 associates the first learning feature amount group for each type of learning data with the intention identifier “right hand”, the first intention determination information for each type of learning data, The information is stored in one intention determination information storage unit 2110. An example of such first intention determination information is information of a record 1701 in FIG.

以上の処理を、少なくとも、意図識別子「左手」、「舌」、「足」に対して、繰り返し行い、第一意図判別情報格納部2110には、図17に示す、少なくとも4つの第一意図判別情報が格納される。以上により、トレーニングセッションは終了する。   The above processing is repeated for at least the intention identifiers “left hand”, “tongue”, and “foot”, and the first intention determination information storage unit 2110 stores at least four first intention determinations as shown in FIG. Information is stored. This completes the training session.

次に、ユーザは、ブラッシュアップセッションを行う。つまり、ユーザは、意図識別子「足」に対応する動作をロボット12に行わそうとして、ユーザが足を動かしたことを想像する、とする。   Next, the user performs a brush-up session. That is, assume that the user imagines that the user has moved his / her foot in an attempt to perform an action corresponding to the intention identifier “foot” on the robot 12.

次に、第二学習データ取得部2115は、ユーザが足を動かしたことを想像した際に発生する2種類の脳活動のデータである2種類の第二学習データを取得する、とする。   Next, it is assumed that the second learning data acquisition unit 2115 acquires two types of second learning data that are data of two types of brain activities that occur when the user imagines that the user has moved his / her foot.

次に、第二学習特徴量群取得部2116は、取得された2種類の第二学習データから、2種類の第二学習特徴量群を取得する。2種類の第二学習特徴量群とは、NIRSデータに対応する第一特徴量と第二特徴量、および脳波データに対応する第一特徴量と第二特徴量である。   Next, the second learning feature value group acquisition unit 2116 acquires two types of second learning feature value groups from the two types of acquired second learning data. The two types of second learning feature amount groups are a first feature amount and second feature amount corresponding to NIRS data, and a first feature amount and second feature amount corresponding to brain wave data.

次に、第一意図識別子取得部2118は、図17の第一学習特徴量群を用いて、取得された第二学習特徴量群に対応する意図識別子を取得する。つまり、第一意図識別子取得部2118は、図17の各意図識別子に対する、第一学習特徴量群が対応する統合確率を算出する。統合確率の算出方法は、例えば、数式1を用いた方法である。そして、第一意図識別子取得部2118は、統合確率が最も大きい意図識別子(ここでは「舌」)を取得した、とする。   Next, the first intention identifier acquisition unit 2118 acquires an intention identifier corresponding to the acquired second learning feature quantity group using the first learning feature quantity group of FIG. That is, the first intention identifier acquisition unit 2118 calculates the integration probability corresponding to the first learning feature quantity group for each intention identifier of FIG. The calculation method of the integration probability is a method using Formula 1, for example. The first intention identifier acquisition unit 2118 acquires the intention identifier (here, “tongue”) having the highest integration probability.

そして、第一意図識別子出力部1119は、取得された意図識別子「舌」を、ロボット12に出力する。   Then, the first intention identifier output unit 1119 outputs the acquired intention identifier “tongue” to the robot 12.

次に、ロボット12の意図識別子受付部122は、意図識別子「舌」を受け付ける。そして、実行部123は、受け付けられた意図識別子「舌」に対応する動作モジュールを、動作情報格納部121から読み出す。次に、実行部123は、読み出した動作モジュールを実行する。   Next, the intention identifier receiving unit 122 of the robot 12 receives the intention identifier “tongue”. Then, the execution unit 123 reads the motion module corresponding to the accepted intention identifier “tongue” from the motion information storage unit 121. Next, the execution unit 123 executes the read operation module.

以上の動作により、ユーザは、自分の意図とは異なった動きを、ロボット12が行ったと認識する。そして、ユーザは、正しい意図識別子「足」を、図示しない入力手段を用いて、意図判別情報取得装置211に入力する。   Through the above operation, the user recognizes that the robot 12 has performed a movement different from his intention. Then, the user inputs the correct intention identifier “foot” to the intention determination information acquisition apparatus 211 using an input unit (not shown).

そして、意図判別情報取得装置111の第二意図判別情報蓄積部1117は、ユーザから入力された意図識別子「足」を受け付ける。   Then, the second intention determination information storage unit 1117 of the intention determination information acquisition apparatus 111 receives the intention identifier “foot” input by the user.

次に、第二意図判別情報蓄積部2117は、意図識別子「足」と、取得された学習データの種類ごとの、第二学習特徴量群を対とする第二意図判別情報を構成し、当該第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部1114に蓄積する。第二意図判別情報のデータ構造も図17と同様である。   Next, the second intention determination information storage unit 2117 configures second intention determination information that pairs the intention identifier “foot” and the second learning feature amount group for each type of acquired learning data, The second intention determination information is accumulated in the second intention determination information storage unit 1114. The data structure of the second intention determination information is the same as that in FIG.

次に、ユーザは、意図識別子「右手」に対応する動作をロボット12に行わそうとして、ユーザが右手を動かしたことを想像する、とする。   Next, it is assumed that the user imagines that the user has moved the right hand in an attempt to perform an action corresponding to the intention identifier “right hand” on the robot 12.

次に、第二学習データ取得部2115は、ユーザが右手を動かしたことを想像した際に発生する2種類の第二学習データを取得する、とする。   Next, it is assumed that the second learning data acquisition unit 2115 acquires two types of second learning data generated when the user imagines that the user has moved his right hand.

次に、第二学習特徴量群取得部1116は、取得された2種類の第二学習データから、2種類の第二学習特徴量群を取得する。   Next, the second learning feature value group acquisition unit 1116 acquires two types of second learning feature value groups from the two types of acquired second learning data.

次に、第一意図識別子取得部2118は、図17の第一学習特徴量群を用いて、取得された第二学習特徴量群に対応する意図識別子を取得する。つまり、第一意図識別子取得部2118は、第二学習特徴量群と、図17の意図識別子ごとに、第一学習特徴量群に対応する統合確率を算出する。そして、第一意図識別子取得部2118は、統合確率が最も大きい意図識別子(ここでは「右手」)を取得した、とする。   Next, the first intention identifier acquisition unit 2118 acquires an intention identifier corresponding to the acquired second learning feature quantity group using the first learning feature quantity group of FIG. That is, the first intention identifier acquisition unit 2118 calculates an integrated probability corresponding to the first learning feature quantity group for each second learning feature quantity group and the intention identifier of FIG. Then, it is assumed that the first intention identifier acquisition unit 2118 has acquired the intention identifier (here, “right hand”) having the highest integration probability.

そして、第一意図識別子出力部1119は、取得された意図識別子「右手」を、ロボット12に出力する。   Then, the first intention identifier output unit 1119 outputs the acquired intention identifier “right hand” to the robot 12.

次に、ロボット12の意図識別子受付部122は、意図識別子「右手」を受け付ける。そして、実行部123は、受け付けられた意図識別子「右手」に対応する動作モジュールを、動作情報格納部121から読み出す。次に、実行部123は、読み出した動作モジュールを実行する。   Next, the intention identifier receiving unit 122 of the robot 12 receives the intention identifier “right hand”. Then, the execution unit 123 reads the operation module corresponding to the accepted intention identifier “right hand” from the operation information storage unit 121. Next, the execution unit 123 executes the read operation module.

以上の動作により、ユーザは、自分の意図に従った動きを、ロボット12が行ったと認識する。そして、ユーザは、正しいことを示す情報を、図示しない入力手段を用いて、意図判別情報取得装置211に入力する。   Through the above operation, the user recognizes that the robot 12 has performed a movement according to his / her intention. Then, the user inputs information indicating correctness to the intention determination information acquisition apparatus 211 using an input unit (not shown).

次に、第二意図判別情報蓄積部2117は、意図識別子「右手」と、取得された第二学習特徴量群を対とする第二意図判別情報を構成し、当該第二意図判別情報を第二意図判別情報格納部2114に蓄積する。   Next, the second intention determination information storage unit 2117 configures second intention determination information which is a pair of the intention identifier “right hand” and the acquired second learning feature quantity group, and the second intention determination information is stored in the second intention determination information. It accumulates in the two intention determination information storage unit 2114.

以上の処理を、少なくとも意図識別子「左手」、意図識別子「舌」に対しても行い、すべての意図識別子に対応する第二意図判別情報が、第二意図判別情報格納部2114に蓄積される(図18)。   The above processing is also performed on at least the intention identifier “left hand” and the intention identifier “tongue”, and second intention determination information corresponding to all intention identifiers is accumulated in the second intention determination information storage unit 2114 ( FIG. 18).

以上の処理により、ブラッシュアップセッションが終了する。   With the above processing, the brush-up session ends.

次に、ユーザは、実際のロボット12を動作させるテストセッションを行う、とする。ここでは、学習データとして、図18の第二意図判別情報が用いられる、とする。   Next, it is assumed that the user performs a test session for operating the actual robot 12. Here, it is assumed that the second intention determination information in FIG. 18 is used as the learning data.

つまり、例えば、ユーザは、意図識別子「左手」に対応する想像「左手を動かしたとの想像」をする、とする。   That is, for example, it is assumed that the user has an imagination corresponding to the intention identifier “left hand” “imagination that the left hand is moved”.

次に、脳活動データ取得部212は、かかる場合の2種類の脳活動データを取得する。   Next, the brain activity data acquisition unit 212 acquires two types of brain activity data in such a case.

そして、特徴量群取得部213は、取得された2種類の脳活動データから、データの種類ごとに、入力特徴量群を取得する。   And the feature-value group acquisition part 213 acquires an input feature-value group for every data type from two types of acquired brain activity data.

次に、第二意図識別子取得部214は、意図識別子ごとに、総合確率を算出する。そして、第二意図識別子取得部214は、最も近い距離に対応する意図識別子「左手」を取得する。そして、第二意図識別子出力部215は、取得された意図識別子「左手」を、ロボット12に出力する。   Next, the second intention identifier acquisition unit 214 calculates an overall probability for each intention identifier. Then, the second intention identifier acquisition unit 214 acquires the intention identifier “left hand” corresponding to the closest distance. Then, the second intention identifier output unit 215 outputs the acquired intention identifier “left hand” to the robot 12.

次に、ロボット12の意図識別子受付部122は、脳情報出力装置21から出力された意図識別子「左手」を受け付ける。   Next, the intention identifier receiving unit 122 of the robot 12 receives the intention identifier “left hand” output from the brain information output device 21.

そして、実行部123は、受け付けられた意図識別子「左手」に対応する動作モジュールを、動作情報格納部121から読み出す。   Then, the execution unit 123 reads the operation module corresponding to the accepted intention identifier “left hand” from the operation information storage unit 121.

次に、実行部123は、読み出した動作モジュールを実行する。以上の処理により、ユーザの意図のとおり、ロボット12が動作する。   Next, the execution unit 123 executes the read operation module. With the above processing, the robot 12 operates as intended by the user.

以上、本実施の形態によれば、トレーニングセッションとブラッシュアップセッションの2つのセッションにより、脳情報出力装置11は、学習データを得ることができる。したがって、意図検出の精度を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the brain information output apparatus 11 can obtain learning data through two sessions, a training session and a brush-up session. Therefore, the accuracy of intention detection can be improved.

また、本実施の形態によれば、2以上の種類の脳活動データを用いて、精度高く、意図を検出できる。   In addition, according to the present embodiment, the intention can be detected with high accuracy using two or more types of brain activity data.

なお、本実施の形態によれば、主として、2種類の脳活動データを用いる例を説明したが、3種類以上の脳活動データを用いても良い。   In addition, according to this Embodiment, although the example using 2 types of brain activity data was mainly demonstrated, you may use 3 or more types of brain activity data.

さらに、本実施の形態における意図判別情報取得装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、操作対象のロボットが動作しない環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第一学習データを取得する第一学習データ取得部と、前記第一学習データから、1以上の特徴量である第一学習特徴量群を取得する第一学習特徴量群取得部と、前記第一学習特徴量群取得部が取得した第一学習特徴量群と、前記第一学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第一意図判別情報を、記憶媒体に蓄積する第一意図判別情報蓄積部と、受け付けた意図識別子に応じた動作を行うロボットであり、操作対象のロボットが動作する環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第二学習データを取得する第二学習データ取得部と、前記第二学習データから、1以上の特徴量である第二学習特徴量群を取得する第二学習特徴量群取得部と、前記第二学習特徴量群取得部が取得した第二学習特徴量群と、前記第二学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第二意図判別情報を、記憶媒体に蓄積する第二意図判別情報蓄積部として機能させるためのプログラム、である。   Furthermore, the software that implements the intention determination information acquisition apparatus according to the present embodiment is the following program. In other words, when the user performs a series of actions based on a single intention in an environment where the robot to be operated does not operate, the program acquires first learning data as learning data from the user's brain. A first learning data acquisition unit to acquire; a first learning feature value group acquisition unit to acquire a first learning feature value group that is one or more feature values from the first learning data; and the first learning feature value group First intention determination information in which a first learning feature amount group acquired by the acquisition unit and an intention identifier for identifying one intention when the first learning data is acquired is stored in a storage medium. One intention determination information storage unit and a robot that performs an operation according to the received intention identifier, and when the user performs a series of actions under one intention in an environment in which the robot to be operated operates, From the user's brain A second learning data acquisition unit that acquires second learning data that is learning data, and a second learning feature amount group acquisition unit that acquires a second learning feature amount group that is one or more feature amounts from the second learning data And a second intention determination unit that associates the second learning feature amount group acquired by the second learning feature amount group acquisition unit with an intention identifier for identifying one intention when the second learning data is acquired. A program for causing information to function as a second intention determination information storage unit that stores information in a storage medium.

また、上記プログラムにおいて、前記第一学習データ取得部は、2種類以上の学習データである第一学習データを取得し、前記第一学習特徴量群取得部は、2種類以上の第一学習データのうちの種類ごとに、前記第一学習データから、第一学習特徴量群を取得し、前記第一意図判別情報蓄積部は、学習データの種類ごとの第一学習特徴量群と前記意図識別子とを対応付けた、学習データの種類ごとの第一意図判別情報を、前記記憶媒体に蓄積し、前記第二学習データ取得部は、2種類以上の学習データである第二学習データを取得し、前記第二学習特徴量群取得部は、2種類以上の第二学習データのうちの種類ごとに、前記第二学習データから、第二学習特徴量群を取得し、前記第二意図判別情報蓄積部は、学習データの種類ごとの第二学習特徴量群と前記意図識別子とを対応付けた、学習データの種類ごとの第二意図判別情報を、前記記憶媒体に蓄積することは好適である。   In the program, the first learning data acquisition unit acquires first learning data that is two or more types of learning data, and the first learning feature amount group acquisition unit includes two or more types of first learning data. For each of the first learning data, the first learning feature quantity group is acquired from the first learning data, and the first intention determination information storage unit stores the first learning feature quantity group and the intention identifier for each type of learning data. Is stored in the storage medium, and the second learning data acquisition unit acquires second learning data that is two or more types of learning data. The second learning feature quantity group acquisition unit acquires a second learning feature quantity group from the second learning data for each type of two or more types of second learning data, and the second intention determination information The accumulator stores the second learning for each type of learning data. Correlating the symptom amount group with the intention identifier, the second intention determination information for each type of training data, it is preferable to accumulate in the storage medium.

また、本実施の形態における脳情報出力装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、上記の意図判別情報取得装置と、ユーザから脳活動のデータである脳活動データを取得する脳活動データ取得部と、前記脳活動データから、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得する特徴量群取得部と、前記入力特徴量群に対応する意図識別子を、記憶媒体に格納されている2以上の第二意図判別情報から取得する第二意図識別子取得部と、前記第二意図識別子取得部が取得した意図識別子を出力する第二意図識別子出力部として機能させるためのプログラム、である。   Moreover, the software which implement | achieves the brain information output device in this Embodiment is the following programs. That is, the program includes a computer, the above-described intention determination information acquisition device, a brain activity data acquisition unit that acquires brain activity data that is brain activity data from a user, and one or more feature quantities from the brain activity data. And a second intention identifier that acquires an intention identifier corresponding to the input feature quantity group from two or more second intention determination information stored in a storage medium. It is a program for functioning as an acquisition part and the 2nd intention identifier output part which outputs the intention identifier which the said 2nd intention identifier acquisition part acquired.

また、上記プログラムにおいて、前記脳活動データ取得部は、2種類以上の脳活動データを取得し、前記特徴量群取得部は、前記2種類以上の脳活動データから、種類ごとに、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得し、前記第二意図識別子取得部は、前記脳活動データの種類ごとに、前記示された一の意図が、複数の意図識別子のうちの一の意図識別子に対応する意図である確率を、意図識別子ごとに算出する確率算出手段と、前記確率算出手段が算出した種類ごと、および意図識別子ごとの確率を用いて、意図識別子を取得する意図決定手段とを具備するものとして、コンピュータを、機能させるためのプログラム、であることは好適である。   In the above program, the brain activity data acquisition unit acquires two or more types of brain activity data, and the feature amount group acquisition unit acquires one or more types of the brain activity data from the two or more types of brain activity data. An input feature value group that is a feature value is acquired, and the second intention identifier acquisition unit is configured to determine whether the indicated one intention is one intention identifier of a plurality of intention identifiers for each type of the brain activity data. A probability calculating means for calculating the probability of the intention corresponding to each intention identifier, and an intention determining means for acquiring the intention identifier using the type calculated by the probability calculating means and the probability for each intention identifier. It is preferable that the program is a program for causing a computer to function.

また、上記プログラムにおいて、前記意図決定手段は、前記脳活動データの種類ごとの確率に対して、異なる重みを用いて、前記意図識別子ごとの最終的な確率を算出し、当該意図識別子ごとの最終的な確率が最も大きい意図識別子を取得するものとして、コンピュータを、機能させるためのプログラム、であることは好適である。   Further, in the program, the intention determination unit calculates a final probability for each intention identifier using different weights with respect to the probability for each type of brain activity data, and determines a final probability for each intention identifier. It is preferable that the program is a program for causing a computer to function as the one that acquires the intention identifier having the highest probability.

また、上記プログラムにおいて、前記確率算出手段は、前記脳活動データの種類ごとに、予め決められた一部の意図識別子のみに対して、意図識別子ごとに確率を算出するものとして、コンピュータを、機能させるためのプログラム、であることは好適である。   Further, in the above program, the probability calculating means calculates a probability for each intention identifier for only a part of predetermined intention identifiers for each type of brain activity data. It is preferable that the program is for causing the program to occur.

また、図19は、本明細書で述べたプログラムを実行して、上述した実施の形態の意図判別情報取得装置等を実現するコンピュータの外観を示す。上述の実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムで実現され得る。図19は、このコンピュータシステム340の概観図であり、図20は、コンピュータシステム340のブロック図である。   FIG. 19 shows the external appearance of a computer that executes the program described in this specification to realize the intention determination information acquisition apparatus and the like of the above-described embodiment. The above-described embodiments can be realized by computer hardware and a computer program executed thereon. FIG. 19 is an overview diagram of the computer system 340, and FIG. 20 is a block diagram of the computer system 340.

図19において、コンピュータシステム340は、FDドライブ、CD−ROMドライブを含むコンピュータ341と、キーボード342と、マウス343と、モニタ344とを含む。   In FIG. 19, the computer system 340 includes a computer 341 including an FD drive and a CD-ROM drive, a keyboard 342, a mouse 343, and a monitor 344.

図20において、コンピュータ341は、FDドライブ3411、CD−ROMドライブ3412に加えて、MPU3413と、CD−ROMドライブ3412及びFDドライブ3411に接続されたバス3414と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのROM3415とに接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶するとともに一時記憶空間を提供するためのRAM3416と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するためのハードディスク3417とを含む。ここでは、図示しないが、コンピュータ341は、さらに、LANへの接続を提供するネットワークカードを含んでも良い。   20, in addition to the FD drive 3411 and the CD-ROM drive 3412, the computer 341 stores an MPU 3413, a bus 3414 connected to the CD-ROM drive 3412 and the FD drive 3411, and a program such as a bootup program. A RAM 3416 for temporarily storing application program instructions and providing a temporary storage space; and a hard disk 3417 for storing application programs, system programs, and data. Although not shown here, the computer 341 may further include a network card that provides connection to the LAN.

コンピュータシステム340に、上述した実施の形態の意図判別情報取得装置等の機能を実行させるプログラムは、CD−ROM3501、またはFD3502に記憶されて、CD−ROMドライブ3412またはFDドライブ3411に挿入され、さらにハードディスク3417に転送されても良い。これに代えて、プログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ341に送信され、ハードディスク3417に記憶されても良い。プログラムは実行の際にRAM3416にロードされる。プログラムは、CD−ROM3501、FD3502またはネットワークから直接、ロードされても良い。   A program that causes the computer system 340 to execute the functions of the intent determination information acquisition device and the like of the above-described embodiment is stored in the CD-ROM 3501 or FD 3502, inserted into the CD-ROM drive 3412 or FD drive 3411, and It may be transferred to the hard disk 3417. Alternatively, the program may be transmitted to the computer 341 via a network (not shown) and stored in the hard disk 3417. The program is loaded into the RAM 3416 at the time of execution. The program may be loaded directly from the CD-ROM 3501, the FD 3502, or the network.

プログラムは、コンピュータ341に、上述した実施の形態の意図判別情報取得装置等の機能を実行させるオペレーティングシステム(OS)、またはサードパーティープログラム等は、必ずしも含まなくても良い。プログラムは、制御された態様で適切な機能(モジュール)を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいれば良い。コンピュータシステム340がどのように動作するかは周知であり、詳細な説明は省略する。   The program does not necessarily include an operating system (OS), a third-party program, or the like that causes the computer 341 to execute functions such as the intention determination information acquisition apparatus according to the above-described embodiment. The program only needs to include an instruction portion that calls an appropriate function (module) in a controlled manner and obtains a desired result. How the computer system 340 operates is well known and will not be described in detail.

なお、上記プログラムにおいて、ハードウェアによって行われる処理、例えば、モデムやインターフェースカードなどで行われる処理(ハードウェアでしか行われない処理)は含まれない。   The program does not include processing performed by hardware, for example, processing performed by a modem or an interface card (processing performed only by hardware).

また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。   Further, the computer that executes the program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.

また、上記各実施の形態において、各処理(各機能)は、単一の装置(システム)によって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置によって分散処理されることによって実現されてもよい。   In each of the above embodiments, each process (each function) may be realized by centralized processing by a single device (system), or by distributed processing by a plurality of devices. May be.

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.

以上のように、本発明にかかる意図判別情報取得装置は、意図検出精度を向上できる、という効果を有し、BMI等として有用である。   As described above, the intention determination information acquisition apparatus according to the present invention has an effect that the intention detection accuracy can be improved, and is useful as a BMI or the like.

1、2 ロボットシステム
11、21 脳情報出力装置
12 ロボット
111、211 意図判別情報取得装置
112、212 脳活動データ取得部
113、213 特徴量群取得部
114、214 第二意図識別子取得部
115、215 第二意図識別子出力部
121 動作情報格納部
122 意図識別子受付部
123 実行部
1110、2110 第一意図判別情報格納部
1111、2111 第一学習データ取得部
1112、2112 第一学習特徴量群取得部
1113、2113 第一意図判別情報蓄積部
1114、2114 第二意図判別情報格納部
1115、2115 第二学習データ取得部
1116、2116 第二学習特徴量群取得部
1117、2117 第二意図判別情報蓄積部
1118、2118 第一意図識別子取得部
1119 第一意図識別子出力部
2141 第二確率算出手段
2142 第二意図決定手段
21181 第一確率算出手段
21182 第一意図決定手段
1, 2 Robot system 11, 21 Brain information output device 12 Robot 111, 211 Intention discrimination information acquisition device 112, 212 Brain activity data acquisition unit 113, 213 Feature quantity group acquisition unit 114, 214 Second intention identifier acquisition unit 115, 215 Second intention identifier output unit 121 Motion information storage unit 122 Intent identifier reception unit 123 Execution unit 1110, 2110 First intention determination information storage unit 1111, 2111 First learning data acquisition unit 1112, 2112 First learning feature quantity group acquisition unit 1113 2113 First intention determination information storage unit 1114, 2114 Second intention determination information storage unit 1115, 2115 Second learning data acquisition unit 1116, 2116 Second learning feature quantity group acquisition unit 1117, 2117 Second intention determination information storage unit 1118 2118 First intention identifier acquisition unit 1119 Intention identifier output unit 2141 second probability calculation means 2142 second intention determining means 21181 first probability calculation means 21182 first intention determining means

Claims (10)

ユーザの意図を識別する情報である意図識別子と、当該意図識別子で識別される意図の元にユーザが一連の行為を行った際に当該ユーザの脳から取得された第一学習データから、抽出された1以上の特徴量である第一学習特徴量群とを対に有する第一意図判別情報を、2以上格納し得る第一意図判別情報格納部と、
操作対象のロボットが動作しない環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第一学習データを取得する第一学習データ取得部と、
前記第一学習データから、1以上の特徴量である第一学習特徴量群を取得する第一学習特徴量群取得部と、
前記第一学習特徴量群取得部が取得した第一学習特徴量群と、前記第一学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第一意図判別情報を、前記第一意図判別情報格納部に蓄積する第一意図判別情報蓄積部と、
意図識別子と、当該意図識別子で識別される意図の元にユーザが一連の行為を行った際に当該ユーザの脳から取得された第二学習データから、抽出された1以上の特徴量である第二学習特徴量群とを対に有する第二意図判別情報を、2以上格納し得る第二意図判別情報格納部と、
受け付けた意図識別子に応じた動作を行うロボットであり、操作対象のロボットが動作する環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第二学習データを取得する第二学習データ取得部と、
前記第二学習データから、1以上の特徴量である第二学習特徴量群を取得する第二学習特徴量群取得部と、
前記第二学習特徴量群取得部が取得した第二学習特徴量群と、前記第二学習データが取得された際の一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第二意図判別情報を、前記第二意図判別情報格納部に蓄積する第二意図判別情報蓄積部とを具備する意図判別情報取得装置。
Extracted from the intention identifier, which is information for identifying the user's intention, and the first learning data acquired from the user's brain when the user performs a series of actions based on the intention identified by the intention identifier. A first intention determination information storage unit capable of storing two or more first intention determination information having a pair of a first learning feature amount group that is one or more feature amounts;
A first learning data acquisition unit that acquires first learning data, which is learning data, from the user's brain when the user performs a series of actions with one intention in an environment in which the robot to be operated does not operate; ,
A first learning feature value group acquisition unit that acquires a first learning feature value group that is one or more feature values from the first learning data;
First intention determination information in which the first learning feature quantity group acquired by the first learning feature quantity group acquisition unit is associated with an intention identifier for identifying one intention when the first learning data is acquired. A first intention determination information storage unit for storing in the first intention determination information storage unit;
An intention identifier and one or more feature quantities extracted from the second learning data acquired from the user's brain when the user performs a series of actions based on the intention identified by the intention identifier. A second intention determination information storage unit capable of storing two or more pieces of second intention determination information having a pair of two learning feature amount groups;
It is a robot that performs an operation according to the received intention identifier, and is learning data from the user's brain when the user performs a series of actions under one intention in an environment in which the operation target robot operates. A second learning data acquisition unit for acquiring second learning data;
A second learning feature quantity group acquisition unit that acquires a second learning feature quantity group that is one or more feature quantities from the second learning data;
Second intention determination information in which the second learning feature quantity group acquired by the second learning feature quantity group acquisition unit is associated with an intention identifier for identifying one intention when the second learning data is acquired. An intention determination information acquisition apparatus comprising: a second intention determination information storage unit that stores the second intention determination information storage unit.
前記第二学習特徴量群に対応する意図識別子を、前記第一意図判別情報格納部に格納されている2以上の意図判別情報から取得する第一意図識別子取得部と、
前記第一意図識別子取得部が取得した意図識別子を、ロボットに対して出力する第一意図識別子出力部とをさらに具備し、
前記ロボットは、
前記意図識別子を受け付け、当該受け付けた意図識別子に応じた動作を行う請求項1記載の意図判別情報取得装置。
A first intention identifier acquisition unit that acquires an intention identifier corresponding to the second learning feature quantity group from two or more intention determination information stored in the first intention determination information storage unit;
A first intention identifier output unit that outputs the intention identifier acquired by the first intention identifier acquisition unit to the robot;
The robot is
The intention determination information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the intention identifier is received and an operation according to the received intention identifier is performed.
前記第一学習データ取得部は、
2種類以上の学習データである第一学習データを取得し、
前記第一学習特徴量群取得部は、
2種類以上の第一学習データのうちの種類ごとに、前記第一学習データから、第一学習特徴量群を取得し、
前記第一意図判別情報蓄積部は、
学習データの種類ごとの第一学習特徴量群と前記意図識別子とを対応付けた、学習データの種類ごとの第一意図判別情報を、前記第一意図判別情報格納部に蓄積し、
前記第二学習データ取得部は、
2種類以上の学習データである第二学習データを取得し、
前記第二学習特徴量群取得部は、
2種類以上の第二学習データのうちの種類ごとに、前記第二学習データから、第二学習特徴量群を取得し、
前記第二意図判別情報蓄積部は、
学習データの種類ごとの第二学習特徴量群と前記意図識別子とを対応付けた、学習データの種類ごとの第二意図判別情報を、前記第二意図判別情報格納部に蓄積する請求項1または請求項2記載の意図判別情報取得装置。
The first learning data acquisition unit
Obtain first learning data that is two or more types of learning data,
The first learning feature quantity group acquisition unit
For each type of two or more types of first learning data, obtain a first learning feature value group from the first learning data,
The first intention determination information storage unit
The first intention determination information for each type of learning data in which the first learning feature amount group for each type of learning data is associated with the intention identifier is accumulated in the first intention determination information storage unit,
The second learning data acquisition unit
Obtain second learning data that is two or more types of learning data,
The second learning feature quantity group acquisition unit
For each type of two or more types of second learning data, a second learning feature value group is acquired from the second learning data,
The second intention determination information storage unit
The second intention determination information for each type of learning data in which the second learning feature quantity group for each type of learning data is associated with the intention identifier is stored in the second intention determination information storage unit. The intention determination information acquisition apparatus according to claim 2.
請求項1から請求項3いずれか記載の意図判別情報取得装置と、
ユーザから脳活動のデータである脳活動データを取得する脳活動データ取得部と、
前記脳活動データから、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得する特徴量群取得部と、
前記入力特徴量群に対応する意図識別子を、前記第二意図判別情報格納部に格納されている2以上の第二意図判別情報から取得する第二意図識別子取得部と、
前記第二意図識別子取得部が取得した意図識別子を出力する第二意図識別子出力部とを具備する脳情報出力装置。
The intention determination information acquisition device according to any one of claims 1 to 3,
A brain activity data acquisition unit that acquires brain activity data that is brain activity data from a user;
A feature value group acquisition unit that acquires an input feature value group that is one or more feature values from the brain activity data;
A second intention identifier acquisition unit that acquires an intention identifier corresponding to the input feature quantity group from two or more second intention determination information stored in the second intention determination information storage unit;
A brain information output device comprising: a second intention identifier output unit that outputs an intention identifier acquired by the second intention identifier acquisition unit.
前記第二意図識別子取得部は、
前記第二意図判別情報格納部に格納されている2以上の第二意図判別情報、および前記第一意図判別情報格納部に格納されている2以上の第一意図判別情報を用いて、前記入力特徴量群に対応する意図識別子を取得する請求項4記載の脳情報出力装置。
The second intention identifier acquisition unit
The input using two or more second intention determination information stored in the second intention determination information storage unit and two or more first intention determination information stored in the first intention determination information storage unit The brain information output device according to claim 4 which acquires the intention identifier corresponding to a feature-value group.
前記脳活動データ取得部は、
2種類以上の脳活動データを取得し、
前記特徴量群取得部は、
前記2種類以上の脳活動データから、種類ごとに、1以上の特徴量である入力特徴量群を取得し、
前記第二意図識別子取得部は、
前記脳活動データの種類ごとに、前記示された一の意図が、複数の意図識別子のうちの一の意図識別子に対応する意図である確率を、意図識別子ごとに算出する確率算出手段と、
前記確率算出手段が算出した種類ごと、および意図識別子ごとの確率を用いて、意図識別子を取得する意図決定手段とを具備する請求項4または請求項5記載の脳情報出力装置。
The brain activity data acquisition unit
Get two or more types of brain activity data,
The feature quantity group acquisition unit
From the two or more types of brain activity data, an input feature amount group that is one or more feature amounts is obtained for each type,
The second intention identifier acquisition unit
Probability calculating means for calculating, for each intention identifier, a probability that the indicated intention is an intention corresponding to one intention identifier of a plurality of intention identifiers for each type of brain activity data;
The brain information output device according to claim 4 or 5, further comprising an intention determination unit that acquires an intention identifier by using the probability calculated by the probability calculation unit and the probability for each intention identifier.
前記意図決定手段は、
前記脳活動データの種類ごとの確率に対して、異なる重みを用いて、前記意図識別子ごとの最終的な確率を算出し、当該意図識別子ごとの最終的な確率が最も大きい意図識別子を取得する請求項6記載の脳情報出力装置。
The intention determining means includes
A final probability for each intention identifier is calculated using different weights for the probabilities for each type of brain activity data, and an intention identifier having the highest final probability for each intention identifier is obtained. Item 6. The brain information output device according to Item 6.
前記確率算出手段は、
前記脳活動データの種類ごとに、予め決められた一部の意図識別子のみに対して、意図識別子ごとに確率を算出する請求項6記載の脳情報出力装置。
The probability calculating means includes
The brain information output device according to claim 6, wherein, for each type of brain activity data, a probability is calculated for each intention identifier for only a part of the predetermined intention identifier.
意図識別子と当該意図識別子に対応する動作を行わせる動作モジュールとの組である動作情報を2以上格納し得る動作情報格納部と、
請求項4から請求項8いずれか記載の脳情報出力装置から出力された意図識別子を受け付ける意図識別子受付部と、
前記意図識別子受付部が受け付けた意図識別子に対応する動作モジュールを実行する実行部とを具備するロボット。
An operation information storage unit that can store two or more pieces of operation information that is a set of an intention identifier and an operation module that performs an operation corresponding to the intention identifier;
An intention identifier receiving unit that receives an intention identifier output from the brain information output device according to claim 4;
A robot comprising: an execution unit that executes an operation module corresponding to the intention identifier received by the intention identifier reception unit.
操作対象のロボットが動作しない環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第一学習データを取得する第一学習データ取得ステップと、
前記第一学習データから、1以上の特徴量である第一学習特徴量群を取得する第一学習特徴量群取得ステップと、
前記第一学習特徴量群取得ステップで取得された第一学習特徴量群と、前記一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第一意図判別情報を、記憶媒体に蓄積する第一意図判別情報蓄積ステップと、
受け付けた意図識別子に応じた動作を行うロボットであり、操作対象のロボットが動作する環境において、一の意図の元にユーザが一連の行為を行った際に、当該ユーザの脳から学習データである第二学習データを取得する第二学習データ取得ステップと、
前記第二学習データから、1以上の特徴量である第二学習特徴量群を取得する第二学習特徴量群取得ステップと、
前記第二学習特徴量群取得ステップで取得された第二学習特徴量群と、前記一の意図を識別する意図識別子とを対応付けた第二意図判別情報を、記憶媒体に蓄積する第二意図判別情報蓄積ステップとを具備する意図判別情報取得方法。
A first learning data acquisition step of acquiring first learning data as learning data from the user's brain when the user performs a series of actions under one intention in an environment where the robot to be operated does not operate; ,
A first learning feature value group acquisition step of acquiring a first learning feature value group that is one or more feature values from the first learning data;
A first intention for storing in a storage medium first intention determination information in which the first learning feature quantity group acquired in the first learning feature quantity group acquisition step is associated with an intention identifier for identifying the one intention. A discrimination information accumulation step;
It is a robot that performs an operation according to the received intention identifier, and is learning data from the user's brain when the user performs a series of actions under one intention in an environment in which the operation target robot operates. A second learning data acquisition step of acquiring second learning data;
A second learning feature quantity group acquisition step of acquiring a second learning feature quantity group that is one or more feature quantities from the second learning data;
Second intention to accumulate in the storage medium second intention determination information in which the second learning feature quantity group acquired in the second learning feature quantity group acquisition step and the intention identifier for identifying the one intention are associated with each other An intention determination information acquisition method comprising a determination information accumulation step.
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