JP2016137543A - ロボットおよびロボットシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】遺伝情報作成器6は、遺伝情報データベース7により遺伝情報を得て、それをランダムに混ぜることにより新個体Cの遺伝情報を作成する。新個体Cを得たい時、すなわちユーザーが所有する個体A、個体Bを親として子供の個体Cを欲しい時に、遺伝情報作成器6は、個体A、個体Bの遺伝情報GA、GBから個体Cの遺伝情報GCを作り、個体A、個体Bの個性を持った個体Cを得る。
【選択図】図3
Description
これにより、例えば、幸福時の表情、嫌悪、驚き、悲しみ、怒り、恐れ、その他の表情の創出が可能となる。図1は、特許文献1における表情の例を引用して示すものである。
個体Aの遺伝子を「0100111010」、個体Bの遺伝子を「1010101011」とする。
一点交叉は遺伝子が交叉する場所(交叉点)をランダムで一つ選び、その場所より後ろを入れ換える方式である。
個体A:01001|11010 → 01001 01011
個体B:10101|01011 → 10101 11010
個体A:010 | 01110 | 10 → 010 01010 10
個体B:101 | 01010 | 11 → 101 01110 11
(出典:Wikipedia)
本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、多様性のある個性を持った新個体のロボットを作成することを目的とする。
<構成>
図2は、本実施の形態におけるロボットの個体の構成を説明するための図である。
10はロボットであり、人間を模した外形形状をしている。内部にCPU1を有し、CPU1はロボット10の動作を制御する。
人間に例えると、イメージとしては遺伝情報が染色体に相当し、要素がDNA(デオキシリボ核酸)に相当し、要素を構成するデータが遺伝子に相当する。ロボットの個体は染色体によって特徴づけられた自律的な個に相当するが、あくまでイメージであって限定解釈されるものではない。
遺伝情報Gの要素(2)は、瞼駆動回路2が瞼11の動きを制御する際に、まばたきが速いか遅いかを指示するパラメータであり、P2とする。
遺伝情報Gの要素(3)は、眼球駆動回路3が眼球12の動きを制御する際に、視線移動が多いか少ないかを指示するパラメータであり、P3とする。
遺伝情報Gの要素(4)は、眼球駆動回路3が眼球12の動きを制御する際に、視線移動が速いか遅いかを指示するパラメータであり、P4とする。
遺伝情報Gの要素(5)は、首駆動回路4が首13の動きを制御する際に、うなずきが多いか少ないかを指示するパラメータであり、P5とする。
遺伝情報Gの要素(6)は、首駆動回路4が首13の動きを制御する際に、うなずきが速いか遅いかを指示するパラメータであり、P6とする。
7は遺伝情報データベースで、図2に代表で示したロボット10の各個体1、個体2、・・・個体A、個体Bの遺伝情報G1、G2、・・・GA、GB、・・・を集約して記憶している。この遺伝情報データベース7はロボット10の各個体内に埋め込まれていても良いし、サーバーや全体システムのステーションに用意してあってもよい。または、スマートフォンに記憶させることも可能である。ここではロボット10とは別体のサーバー20に用意されているものとする。
個体2の遺伝情報G2の要素P1、P2、P3、P4、P5、P6をP12、P22、P32、P42、P52、P62とする。
個体Aの遺伝情報GAの要素P1、P2、P3、P4、P5、P6をP1A、P2A、P3A、P4A、P5A、P6Aとする。
個体Bの遺伝情報GBの要素P1、P2、P3、P4、P5、P6をP1B、P2B、P3B、P4B、P5B、P6Bとする。
新個体を得たい時、例えばユーザーは所有する個体A、個体Bからその特徴を引き継いだ個体Cを欲しい時に、この遺伝情報作成器6は、個体A、個体Bの遺伝情報GA、GBから個体Cの遺伝情報GCを作り、個体A、個体Bの個性を持った個体Cを所有することを可能とする。個体A、Bが親に相当し、個体Cが子に相当する。
63は乱数発生器8で発生される乱数R1が書き込まれるレジスタであり、64は乱数発生器8で発生される乱数R2が書き込まれるレジスタである。
上記実施の形態では遺伝情報の要素の数を6として説明したが、実際はもっと大量の要素を含むものである。
次に、本実施の形態の動作について図4のフローチャートを参照して説明する。
遺伝情報データベース7は、所定のサーバー20に備えられているものとする。また遺伝情報作成器6は、ロボット10に備えられ、ロボット10内のCPU1に接続されているものとする。
ユーザーは、新個体Cとなるロボット10をサーバー20に接続する。サーバー20は現在保持している遺伝情報の個体1、2、・・・A、Bをユーザーに知らせるので、ユーザーは例えば個体Aと個体Bを選択する。サーバー20のCPUが自動的に又は所定のルールに則って選択するようにしても良い。
まず、遺伝情報データベース7から、個体Aの遺伝情報GAを取り込み、遺伝情報作成器6のレジスタ61に取り込む(ステップS1)。続いて、同じく遺伝情報データベース7から、個体Bの遺伝情報GBを遺伝情報作成器6のレジスタ62に取り込む(ステップS2)。
図6は、同じパラメータについて個体Aと個体Bが衝突した場合を示す。すなわち、乱数1は「101000」であり、乱数2は「011010」であるとすると、パラメータP3について、レジスタ61の3ビット目とレジスタ63の64の3ビット目の両方に「1」が立っている。そこで、2次元遺伝情報テーブル65の交叉するエリア6533では、パラメータP3AとP3Bを平均化する処理を行う。勿論、単純平均でなく何らかの重み付け係数により重み付けをしてもよい。
更に、乱数R1、R2を、各1ビットの6桁の数値としたが、各桁を多値とすれば、重み付け係数を導入するのと類似した効果を得ることができる。
これにより、簡単な構成で親個体の遺伝情報をランダムに取り込んだ子個体の遺伝情報を作成することができる。
また、遺伝情報データベース7はサーバー20にあるとして説明したが、個体Cがサーバー20を経由せずに直接個体Aの遺伝情報と個体Bの遺伝情報を取得しても良い。
また、個性としてまばたきが多いか少ない、まばたきが速いか遅い、視線移動が多いか少ない、視線移動が速いか遅い、うなずきが多いか少ない、うなずきが速いか遅い、を例にとって説明したが、これはあくまでも一例であって、その他腕や足の動き、口の開閉、等の動作、音声を出力できるロボットであれば声質、声の大きさ、発声速度、単語の選び方等、ディスプレイを備えたロボットであればディスプレイの表示状態等でも個性を発揮することが可能である。
また、前記実施の形態では6種類の要素から2又は3の要素を選択したがこれはあくまでも一例であって、要素の数や選択数は任意である。すべての要素を選択しても良い。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲を付記する。
[請求項1]
複数の要素を含む遺伝情報を有するロボットであって、
複数のロボットの遺伝情報から、前記複数の要素をランダムに選択して新しい遺伝情報を作成する遺伝情報作成手段を有するロボット。
[請求項2]
前記複数のロボットの遺伝情報は、1つのデータベースに格納されていることを特徴とする請求項1記載のロボット。
[請求項3]
前記遺伝情報の要素は、ロボットの部位の動作を指示するパラメータであることを特徴とする請求項1または2記載のロボット。
[請求項4]
前記遺伝情報の要素である動作を指示するパラメータは、以下のいずれかを指示することを特徴とする請求項3記載のロボット。
要素(1) まばたきが多いか少ない
要素(2) まばたきが速いか遅い
要素(3) 視線移動が多いか少ない
要素(4) 視線移動が速いか遅い
要素(5) うなずきが多いか少ない
要素(6) うなずきが速いか遅い
[請求項5]
前記遺伝情報作成手段は、第1のロボットの遺伝情報を記憶する第1レジスタと、第2のロボットの遺伝情報を記憶する第2レジスタと、第1の乱数を記憶する第3レジスタと、第2の乱数を記憶する第4レジスタと、前記第1レジスタと第3のレジスタの対応関係から前記第1のロボットの遺伝情報を選択し、前記第2レジスタと第4のレジスタの対応関係から前記第2のロボットの遺伝情報を選択し、該選択した第1のロボットの遺伝情報と第2のロボットの遺伝情報を組み合わせて前記新しい遺伝情報を作成する遺伝情報テーブルとを含むことを特徴とする請求項1ないし4いずれか記載のロボット。
[請求項6]
前記遺伝情報作成手段は、ロボット(A)の遺伝情報とロボット(B)の遺伝情報とから、複数の要素をランダムに選択して混ぜるとともに、前記ロボット(A)の遺伝情報とロボット(B)の遺伝情報の同じ要素を選択する際、前記ロボット(A)の遺伝情報とロボット(B)の遺伝情報に対して重み付け係数により重み付けを付けて合成することを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載のロボット。
[請求項7]
前記重み付け係数は、乱数であることを特徴とする請求項6記載のロボット。
[請求項8]
複数の要素(PA)を含む遺伝情報(GA)を有するロボット(A)と、複数の要素(PB)を含む遺伝情報(GC)を有するロボット(B)と、ロボット(A)およびロボット(B)と接続可能でロボット(A)の遺伝情報(GA)とロボット(B)の遺伝情報(GB)を記憶する遺伝情報データベースと、前記遺伝情報データベースに記憶されたロボット(A)およびロボット(B)の遺伝情報(GA)、(GB)の前記複数の要素(PA)および(PB)からランダムに要素を選択して新しい遺伝情報(GC)を作成する遺伝情報作成部と、前記遺伝情報作成部が作成した新しい遺伝情報(GC)を有するロボット(C)と、を含むロボットシステム。
2 瞼駆動回路
3 眼球駆動回路
4 首駆動回路
5 遺伝情報メモリ
6 遺伝情報作成器
7 遺伝情報データベース
8 乱数発生器
10 ロボット
11 瞼
12 眼球
13 首
20 サーバー
61、62、63、94 レジスタ
65 2次元遺伝情報テーブル
Claims (8)
- 複数の要素を含む遺伝情報を有するロボットであって、
複数のロボットの遺伝情報から、前記複数の要素をランダムに選択して新しい遺伝情報を作成する遺伝情報作成手段を有するロボット。 - 前記複数のロボットの遺伝情報は、1つのデータベースに格納されていることを特徴とする請求項1記載のロボット。
- 前記遺伝情報の要素は、ロボットの部位の動作を指示するパラメータであることを特徴とする請求項1または2記載のロボット。
- 前記遺伝情報の要素である動作を指示するパラメータは、以下のいずれかを指示することを特徴とする請求項3記載のロボット。
要素(1) まばたきが多いか少ない
要素(2) まばたきが速いか遅い
要素(3) 視線移動が多いか少ない
要素(4) 視線移動が速いか遅い
要素(5) うなずきが多いか少ない
要素(6) うなずきが速いか遅い - 前記遺伝情報作成手段は、第1のロボットの遺伝情報を記憶する第1レジスタと、第2のロボットの遺伝情報を記憶する第2レジスタと、第1の乱数を記憶する第3レジスタと、第2の乱数を記憶する第4レジスタと、前記第1レジスタと第3のレジスタの対応関係から前記第1のロボットの遺伝情報を選択し、前記第2レジスタと第4のレジスタの対応関係から前記第2のロボットの遺伝情報を選択し、該選択した第1のロボットの遺伝情報と第2のロボットの遺伝情報を組み合わせて前記新しい遺伝情報を作成する遺伝情報テーブルとを含むことを特徴とする請求項1ないし4いずれか記載のロボット。
- 前記遺伝情報作成手段は、ロボット(A)の遺伝情報とロボット(B)の遺伝情報とから、複数の要素をランダムに選択して混ぜるとともに、前記ロボット(A)の遺伝情報とロボット(B)の遺伝情報の同じ要素を選択する際、前記ロボット(A)の遺伝情報とロボット(B)の遺伝情報に対して重み付け係数により重み付けを付けて合成することを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載のロボット。
- 前記重み付け係数は、乱数であることを特徴とする請求項6記載のロボット。
- 複数の要素(PA)を含む遺伝情報(GA)を有するロボット(A)と、複数の要素(PB)を含む遺伝情報(GC)を有するロボット(B)と、ロボット(A)およびロボット(B)と接続可能でロボット(A)の遺伝情報(GA)とロボット(B)の遺伝情報(GB)を記憶する遺伝情報データベースと、前記遺伝情報データベースに記憶されたロボット(A)およびロボット(B)の遺伝情報(GA)、(GB)の前記複数の要素(PA)および(PB)からランダムに要素を選択して新しい遺伝情報(GC)を作成する遺伝情報作成部と、前記遺伝情報作成部が作成した新しい遺伝情報(GC)を有するロボット(C)と、を含むロボットシステム。
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