JP2017215835A - ロボット評価装置及びロボット評価プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボット評価装置の評価手段は、機械学習を行うロボットの行動に対し、予め定められた行動評価項目に照らし合わせて該行動を評価し、出力手段は、前記行動の評価結果にしたがって、前記ロボットの金銭的価値を出力する。
【選択図】図1
Description
ところで、ロボットは、利用環境に最適化した動きをするには、その環境で機械学習する必要がある。しかし、その機械学習して動きが最適化されたロボットを適正に評価することはできなかった。
そこで、本発明は、学習して最適化処理が行われたロボットを評価し金銭的価値に反映させるようにしたロボット評価装置及びロボット評価プログラムを提供することを目的としている。
請求項1の発明は、機械学習を行うロボットの行動に対し、予め定められた行動評価項目に照らし合わせて該行動を評価する評価手段と、前記行動の評価結果にしたがって、前記ロボットの金銭的価値を出力する出力手段を有するロボット評価装置である。
図1は、本実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図を示している。
なお、モジュールとは、一般的に論理的に分離可能なソフトウェア(コンピュータ・プログラム)、ハードウェア等の部品を指す。したがって、本実施の形態におけるモジュールはコンピュータ・プログラムにおけるモジュールのことだけでなく、ハードウェア構成におけるモジュールも指す。それゆえ、本実施の形態は、それらのモジュールとして機能させるためのコンピュータ・プログラム(コンピュータにそれぞれの手順を実行させるためのプログラム、コンピュータをそれぞれの手段として機能させるためのプログラム、コンピュータにそれぞれの機能を実現させるためのプログラム)、システム及び方法の説明をも兼ねている。ただし、説明の都合上、「記憶する」、「記憶させる」、これらと同等の文言を用いるが、これらの文言は、実施の形態がコンピュータ・プログラムの場合は、記憶装置に記憶させる、又は記憶装置に記憶させるように制御するという意味である。また、モジュールは機能に一対一に対応していてもよいが、実装においては、1モジュールを1プログラムで構成してもよいし、複数モジュールを1プログラムで構成してもよく、逆に1モジュールを複数プログラムで構成してもよい。また、複数モジュールは1コンピュータによって実行されてもよいし、分散又は並列環境におけるコンピュータによって1モジュールが複数コンピュータで実行されてもよい。なお、1つのモジュールに他のモジュールが含まれていてもよい。また、以下、「接続」とは物理的な接続の他、論理的な接続(データの授受、指示、データ間の参照関係等)の場合にも用いる。「予め定められた」とは、対象としている処理の前に定まっていることをいい、本実施の形態による処理が始まる前はもちろんのこと、本実施の形態による処理が始まった後であっても、対象としている処理の前であれば、そのときの状況・状態にしたがって、又はそれまでの状況・状態にしたがって定まることの意を含めて用いる。「予め定められた値」が複数ある場合は、それぞれ異なった値であってもよいし、2以上の値(もちろんのことながら、全ての値も含む)が同じであってもよい。また、「Aである場合、Bをする」という記載は、「Aであるか否かを判断し、Aであると判断した場合はBをする」の意味で用いる。ただし、Aであるか否かの判断が不要である場合を除く。
また、システム又は装置とは、複数のコンピュータ、ハードウェア、装置等がネットワーク(一対一対応の通信接続を含む)等の通信手段で接続されて構成されるほか、1つのコンピュータ、ハードウェア、装置等によって実現される場合も含まれる。「装置」と「システム」とは、互いに同義の用語として用いる。もちろんのことながら、「システム」には、人為的な取り決めである社会的な「仕組み」(社会システム)にすぎないものは含まない。
また、各モジュールによる処理毎に又はモジュール内で複数の処理を行う場合はその処理毎に、対象となる情報を記憶装置から読み込み、その処理を行った後に、処理結果を記憶装置に書き出すものである。したがって、処理前の記憶装置からの読み込み、処理後の記憶装置への書き出しについては、説明を省略する場合がある。なお、ここでの記憶装置としては、ハードディスク、RAM(Random Access Memory)、外部記憶媒体、通信回線を介した記憶装置、CPU(Central Processing Unit)内のレジスタ等を含んでいてもよい。
また、ロボット評価装置100によって、利用されたロボットの金銭的価値がわかるようになるので、ユーザーが利用して学習して得た機能(プログラム)を、売買することができるようになる。つまり、ロボットを売却時又はレンタル時の価格交渉に使うことができる。
ロボット行動履歴記憶モジュール190は、例えば、ログテーブル500を記憶している。ログテーブル500については、図5の例を用いて後述する。
また、ロボット行動履歴記憶モジュール190は、ロボット内部に設置されたものであってもよいが、通信回線を介してロボット外部に設置されていてもよい。したがって、後者の場合、ロボット評価装置100は、ロボットの行動履歴と人間が行った評価は、通信回線を介してロボット外部に保存されたものを利用することとなる。ロボット行動履歴記憶モジュール190内の情報を、変更することが困難(変更不可を含む)とすることによって、金銭的価値の根拠の正当性を高めることができる。
評価モジュール120は、受付モジュール110、基準値記憶モジュール130、提示モジュール140と接続されている。評価モジュール120は、機械学習を行うロボットの行動に対して、人間が行った評価の結果(この評価の結果は、人間のチェックに応じて生成されるものである)を受け付ける。例えば、ロボットの行動履歴を提示して、人間が評価したものを受け付けるようにしてもよい。また、人間が行った評価は、ロボット行動履歴記憶モジュール190内のロボットの行動履歴として記憶されているものを含んでいてもよい。例えば、ロボットが人間に対してサービス行動をしたことに対して、サービスを受けた人間から発せられた感謝の言葉等が、ロボット行動履歴記憶モジュール190に記憶されている。
そして、評価モジュール120は、人間が行った評価の結果にしたがって、ロボット(ロボットを制御するプログラムを含めてもよい)の金銭的価値を算出する。
なお、評価モジュール120は、「人間が行った評価の結果」ではなく、予め定められた行動評価項目に照らし合わせて、対象となっている行動を評価するようにしてもよい。例えば、評価には、金銭的価値を算出することを含めてもよい。この行動評価項目は、人間が行ったロボットの評価の結果を蓄積し、分析することで、どういった行動をより重要視して評価するか自動的あるいは人間が選択して重み付けを加えることで、より精度の高い行動評価をできるようにすることも可能である。
また、評価モジュール120は、さらに、評価対象となっているロボットに与えられた目的とその目的のために要した時間を用いて、そのロボットの金銭的価値を算出するようにしてもよい。
また、評価モジュール120は、さらに、評価対象となっているロボットが活動した場所とその場所で行動した時間を用いて、そのロボットの金銭的価値を算出するようにしてもよい。
また、評価モジュール120は、評価対象となっているロボットが機械学習を行う前の初期状態と行動したことによる機械学習後の状態とを比較することによって、そのロボットの金銭的価値を算出するようにしてもよい。ここでの「初期状態」として、行動を制御する予め定められたパラメータを用い、「機械学習後の状態」として、機械学習後のそのパラメータを用いるようにしてもよい。したがって、機械学習前後のパラメータ間の差分が、金銭的価値を算出するために用いられる。
また、提示モジュール140は、評価結果を出力する場合、評価の元となった行動履歴及び行動評価項目も合わせて出力するようにしてもよい。例えば、行動履歴として、後述する行動レポートのように、履歴の要約(抜粋等)であってもよい。
ロボット評価装置100A、ロボット評価装置100B、ロボット評価装置100C、ロボット210A、ロボット210B、ロボット行動履歴収集装置220は、通信回線290を介してそれぞれ接続されている。通信回線290は、無線、有線、これらの組み合わせであってもよく、例えば、通信インフラとしてのインターネット、イントラネット等であってもよい。また、ロボット行動履歴収集装置220による機能は、クラウドサービスとして実現してもよい。
ロボット行動履歴収集装置220は、ロボット行動履歴記憶モジュール190を有している。ロボット行動履歴収集装置220は、各ロボット評価装置100に対して、各ロボット210における行動履歴の情報を提供する。
各ロボット210は、そのロボット210における行動履歴の情報をロボット行動履歴収集装置220に送信する。送信する際に、変更することはできないように暗号化、圧縮等の処理を行ってもよい。ロボット行動履歴収集装置220は、ロボット行動履歴記憶モジュール190内の情報を書き換えられないように保護する。各ロボット210とロボット行動履歴収集装置220は、通信回線290を介して同期しており、行動履歴が時間、場所と対応付けて保存されるようになっている。
各ロボット評価装置100は、ロボット行動履歴収集装置220のロボット行動履歴記憶モジュール190から評価対象とするロボット210の行動履歴情報を抽出して、そのロボット210の金銭的価値を出力する。
なお、1つのロボット評価装置100が各ロボット210の金銭的価値を算出し、それをユーザーが所持している端末に送信し、提示するようにしてもよい。この場合のロボット評価装置100による機能は、クラウドサービスとして実現してもよい。
まず、ユーザーの操作にしたがって、評価対象となるロボットを選択する。そのロボットに対して以下の処理を行う。
ステップS302では、評価種別の選択を行う。例えば、評価種別として、後述する図8〜11の例に示す評価方法があり、ユーザーの操作に応じて、評価方法を選択する。また、評価種別として、管理者による評価、ロボットが活動した場所でサービスの提供を受けた人間によって行われた評価等を選択するようにしてもよい。なお、ステップS302での選択は、ユーザーの操作によるものであってもよいし、予め定められた評価種別を選択してもよい。
ステップS304では、選択された評価種別における評価のデータ種別を判断し、音声である場合はステップS306へ進み、映像である場合はステップS308へ進み、テキストの場合はステップS310へ進む。
ステップS308では、行動認識を行い、次にステップS312へ進む。従来の行動認識を用いて、ログとして記憶されている映像情報からテキストに変換する。例えば、指の形(OK等を示す形態)、首部分の動作(うなずき等)等から、行動を認識する。また、顔認識を行い、サービスの提供を受けた者だけの行動を認識対象としてもよい。サービスの提供を受けた者以外の周囲にいる者の行動は評価の対象としては好ましくなく、サービスを受けた者の評価を対象とすべきだからである。
ステップS310では、テキスト又は音声認識した結果に対して、形態素解析を行う。評価として採用できる言葉を抽出するためである。
ステップS312では、予め作成された評価辞書から形態素解析結果の検索を行う。評価辞書は、評価を示す言葉とその言葉の点数を記憶しているものである。
ステップS314では、ステップS302で選択された評価種別にしたがって、評価点を算出する。
ステップS316では、金銭に換算する。
評価対象となるロボットを選択させるために、ロボット情報テーブル400を用いてロボットの一覧を表示してもよい。
ステップS304では、原評価データ種別欄570の情報を参照して判断を行う。そして、原評価欄580内の情報に対して、ステップS306(音声認識)、ステップS308(行動認識)、ステップS310(形態素解析)の処理を行う。
図8は、本実施の形態による評価例を示す説明図である。ロボット210の一連の行動について、サービスを受ける人間810(ロボット210によって介護の一種として、人間810が抱え上げられている)の反応を記録し、その反応によってそれぞれの行動を評価する。つまり、明示的な評価ではなく、ロボット210の行動に対して自然にでる評価を数字化するものである。
図8(a)の例に示す計算式「(行動数×点数+行動数×点数…)/行動総数」を適用する場合として、図8(b)〜(e)に示す例がある。
図8(c)の例では、サービスを受けた者820により「忘れちゃったの、仕方ないな。。。」との評価の場合は、「事務的な指摘」と判断し、点数「−1点」とする。具体的には、音声認識後、形態素解析を行い、評価辞書から「仕方ない」に対応付けられている「−1点」を抽出する。
図8(d)の例では、サービスを受けた者830により「気がきくわね、ありがとう!!」との評価の場合は、「感情的なお礼」と判断し、点数「3点」とする。具体的には、音声認識後、形態素解析を行い、評価辞書から「気がきく」と「ありがとう」に対応付けられている「3点」を抽出する。
図8(e)の例では、サービスを受けた者840により「ちょっと、ちゃんとやれよ!」との評価の場合は、「感情的な指摘」と判断し、点数「−5点」とする。具体的には、音声認識後、形態素解析を行い、評価辞書から「ちゃんとやれよ」に対応付けられている「−5点」を抽出する。
なお、音声認識において、音量、速度等も特徴として抽出し、それらの特徴を用いて、感情的な音声であるか否かを判断するようにしてもよい。
図9(a)の例に示す計算式「(当日の全体行動点数+加点行動+減点行動)/当日の全体行動点数」を適用する場合として、図9(b)〜(c)に示す例がある。
図9(b)の例では、ロボット210から行動レポート930(電子文書)が提出される。例えば、行動レポート930を電子メール等で送信してもよい。ロボット210は、その日の行動履歴から行動レポート930を作成する。例えば、ログテーブル500の要約を作成してもよい。
評価者910(人間)は、端末920でその行動レポート930を読み、評価を行う。例えば、図9(c)に示すように、「今日の出来栄え」で点数をつけ、「良かった点」欄、「悪かった点」欄に記載する。そして、「良かった点」欄、「悪かった点」欄内の記載に対して、形態素解析を行い、評価辞書からそれぞれの欄に記載された言葉を抽出し、その言葉に対応付けられている点数を抽出する。次に、その点数に予め定められた値(例えば、0.1等)を乗算し、「今日の出来栄え」の点数に加算する。
図10(a)の例に示す計算式「各項目の点数平均値」を適用する場合として、図10(b)に示す例がある。項目とは、ロボット210に課されたプロジェクト(仕事の単位)である。そのロボット210がかかわったプロジェクトに対する評価点数の平均を算出するものである。一日単位での評価である図9の例を、ロボット210がかかわった全部のプロジェクトに適用したものである。
ロボット210は、プロジェクト毎の行動履歴から行動レポート1030(電子文書)を作成する。例えば、プロジェクト毎のログテーブル500の要約を作成してもよい。
評価者1010(人間)は、端末1020でその行動レポート1030を読み、評価を行う。例えば、前述した図9(c)に示すような評価シートを用いるようにしてもよい。ただし、プロジェクトの目的に対する貢献を評価できる欄を設けるようにしてもよい。
なお、評価期間をプロジェクト(プロジェクトの開始から終了まで)としたが、ロボット210の全体の活動期間(例えば、レンタル期間)としてもよい。
また、最終評価として図8、図9、図10の例に示した評価による各点数を用いて、最終的な点数を算出してもよい。例えば、各点数の加算、乗算等がある。
図11(a)の例に示す計算式「行動目的毎の単位時間当たりの点数×行動時間、場所毎の単位時間当たりの点数×時間」を適用する場合として、図11(b)に示す例がある。ロボット210は、プロジェクト毎の行動履歴から行動レポート1130(電子文書)を作成する。例えば、ログテーブル500の要約を作成してもよい。そして、この行動レポート1130には、目的欄530、環境欄550内のログを含めるようにする。
評価者1110(人間)は、端末1120でその行動レポート1130を読み、評価を行う。例えば、前述した図9(c)に示すような評価シートを用いるようにしてもよい。ただし、場所とは、オフィス、工場といった空間的な名称や、凹凸のある地面といった地形的なことを示すものであってもよい。
具体例として、「行動目的A(1時間1点)×3時間=3点、凹凸のある場所(1時間2点)×2時間=4点」のように点数を算出する。例えば、目的毎に時間あたりの点数を定義しているテーブル、場所毎に時間あたりの点数を定義しているテーブルを用いて、計算式内の係数を定めればよい。
運動能力評価として、想定される環境下で設定されたミッションを時間内にクリアできるかによって評価を行うようにしてもよい。例えば、「オフィス環境でスムーズに移動できるか」、「人や物を安全且つ速やかに運べるか」等がある。コミュニケーションスキル評価として、例えば、対人コミュニケーションにおいて、「相手が望む回答を速やかに行えるか」、「人の顔や感情を正しく認識できるか」、「コミュニケーションにおいて相手に不快な感情を抱かせないか」等がある。
なお、図12に示すハードウェア構成は、1つの構成例を示すものであり、本実施の形態は、図12に示す構成に限らず、本実施の形態において説明したモジュールを実行可能な構成であればよい。例えば、一部のモジュールを専用のハードウェア(例えば特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)等)で構成してもよく、一部のモジュールは外部のシステム内にあり通信回線で接続している形態でもよく、さらに図12に示すシステムが複数互いに通信回線によって接続されていて互いに協調動作するようにしてもよい。また、特に、パーソナルコンピュータの他、携帯情報通信機器(携帯電話、スマートフォン、モバイル機器、ウェアラブルコンピュータ等を含む)、情報家電、ロボット、複写機、ファックス、スキャナ、プリンタ、複合機(スキャナ、プリンタ、複写機、ファックス等のいずれか2つ以上の機能を有している画像処理装置)などに組み込まれていてもよい。
「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通等のために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
なお、記録媒体としては、例えば、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)であって、DVDフォーラムで策定された規格である「DVD−R、DVD−RW、DVD−RAM等」、DVD+RWで策定された規格である「DVD+R、DVD+RW等」、コンパクトディスク(CD)であって、読出し専用メモリ(CD−ROM)、CDレコーダブル(CD−R)、CDリライタブル(CD−RW)等、ブルーレイ・ディスク(Blu−ray(登録商標) Disc)、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、ハードディスク、読出し専用メモリ(ROM)、電気的消去及び書換可能な読出し専用メモリ(EEPROM(登録商標))、フラッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、SD(Secure Digital)メモリーカード等が含まれる。
そして、前記のプログラムの全体又はその一部は、前記記録媒体に記録して保存や流通等させてもよい。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、メトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、又は無線通信ネットワーク、さらにこれらの組み合わせ等の伝送媒体を用いて伝送させてもよく、また、搬送波に乗せて搬送させてもよい。
さらに、前記のプログラムは、他のプログラムの一部分又は全部であってもよく、又は別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。また、複数の記録媒体に分割して記録されていてもよい。また、圧縮や暗号化等、復元可能であればどのような態様で記録されていてもよい。
110…受付モジュール
120…評価モジュール
130…基準値記憶モジュール
140…提示モジュール
190…ロボット行動履歴記憶モジュール
210…ロボット
220…ロボット行動履歴収集装置
290…通信回線
Claims (16)
- 機械学習を行うロボットの行動に対し、予め定められた行動評価項目に照らし合わせて該行動を評価する評価手段と、
前記行動の評価結果にしたがって、前記ロボットの金銭的価値を出力する出力手段
を有するロボット評価装置。 - 前記行動評価項目に対する前記行動の評価結果は、人のチェックに応じて生成される、
請求項1に記載のロボット評価装置。 - 前記行動評価項目には、前記ロボットに与えられた目的と該目的のために要した時間が含まれている、
請求項1又は2に記載のロボット評価装置。 - 前記行動評価項目には、前記ロボットが活動した場所と該場所で行動した時間が含まれている、
請求項1から3のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記評価手段は、前記ロボットが機械学習を行う前の初期状態と行動したことによる機械学習後の状態とを比較することによって、該ロボットを評価する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記初期状態として、行動を制御する予め定められたパラメータを用い、
前記機械学習後の状態として、機械学習後の前記パラメータを用いる、
請求項5に記載のロボット評価装置。 - 前記出力手段は、前記金銭的価値を前記ロボットに関わるプログラムを配信する装置に出力する、
請求項1から6のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記行動は、前記ロボットの稼働部位の角度、速さ、稼働時間の何れか1つ以上を含む、
請求項1から7のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記行動は、前記ロボットが備えている画像投影手段の光量、輝度、サイズに関わるパラメータの何れか1つ以上を含む、
請求項1から8のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記行動は、前記ロボットが発した声の大きさ、質、タイミング、内容の何れか1つ以上を含む、
請求項1から9のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記行動は、前記ロボットに与えられた前記目的の環境下におけるふるまいである、 請求項1から10のいずれか一項に記載のロボット評価装置。
- 前記行動は、前記ロボットの危険を回避する動作である、
請求項1から11のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記ロボットの行動履歴と人間が行った評価は、通信回線を介して外部に保存されたものを利用する、
請求項1から12のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記出力手段の出力先は、前記ロボットが有する表示部である、
請求項1から13のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - 前記評価結果を出力する場合、評価の元となった行動履歴及び行動評価項目も合わせて出力する、
請求項1から14のいずれか一項に記載のロボット評価装置。 - コンピュータを、
機械学習を行うロボットの行動に対し、予め定められた行動評価項目に照らし合わせて該行動を評価する評価手段と、
前記行動の評価結果にしたがって、前記ロボットの金銭的価値を出力する出力手段
として機能させるためのロボット評価プログラム。
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