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/ 人間機械共生工学 [シラバス23]
授業内容
- 人間機械共生工学・Human-Machine Symbiosis Technology
- 2023年度・前期・金曜1時限・大学院1年
- 人間と機械の共生に関わる数理や技術をプログラミングを通して学びます。
- 授業の質問等は授業後の時間（E1号館207研究室）に対応します。
| 授業概要 | 人間と共生する機械・システム・ロボットの知能や身体の在り方について広く学ぶ。学術論文や専門書籍を精読して機械学習や信号処理などの計算処理に関する専門知識を習得し、パターン認識や行動制御の仕組みを実機実習を通して理解する。神経生理学に関する知見や医療福祉分野への技術応用にも触れ、人間と機械の共生関係がもたらす認知・行動の発達について考察する。 |
| 到達目標 |
1.機械学習や信号処理の数理的な基礎を理解できる。 [MR-DP-1] 2.人間と機械の共生関係や認知発達をデザインできる。 [MR-DP-2] 3.パターン認識や行動計画のシステムを実装できる。 [MR-DP-3] 4.介護医療福祉分野への技術応用を立案し説明できる。[MR-DP-4] |
| 履修条件, 他科目との関係 | 履修前にC/C++言語の基礎を復習すること。 |
| 授業形式, 形態 | 講義、論文精読，実機実習などを織り交ぜて行う。 |
| 評価方法 | レポート課題の提出内容によって成績を評価する。 |
| 学修上のアドバイス | 課題発表に対して適宜、助言やコメントを行う。 |
| 教科書 | 1.Symbiotic Robot AI Projects, Saegusa.R., et al., https://www.syblab.org |
| 授業参考図書 |
1.パターン認識と学習 上・下・C.M.ビショップ・丸善出版 2.Probablistic Robotics, S.Thrun, The MIT Press |
| 履修上の注意 | 授業は人間機械共生研究室で行う。授業サイト: https://www.syblab.org |
授業計画
| 回数 | 年.月.日 | 学修内容 | 学習課題 |
| 01 | 2022.09.26 | はじめに：人間と機械の共生（共生工学の研究事例） |
[予習] 本科目のシラバスを読む [復習] 人間機械共生の事例を理解する |
| 02 | 2022.10.03 | はじめに：ロボットの実装環境（実機のシステム構築） |
[予習] ロボットの実装環境を調べる [復習] ロボットのシステム構築を理解する |
| 03 | 2022.10.10 | 人間を捉える：ロボットの視覚応答（人物検出と物体検出） |
[予習] ロボットの視覚応答を調べる [復習] 人物物体検出の実装を理解する |
| 04 | 2022.10.17 | 人間を捉える：ロボットの聴覚応答（音声認識と音声合成） |
[予習] ロボットの聴覚応答を調べる [復習] 音声認識合成の実装を理解する |
| 05 | 2022.10.24 | 人間を捉える：ロボットの触力応答（触力認識と表情合成） |
[予習] ロボットの触力応答を調べる [復習] 触力認識と表情の実装を理解する |
| 06 | 2022.10.31 | 人間を捉える：課題発表1（自由課題） |
[予習] 課題テーマを決定し実装する [復習] 課題発表へのコメントを理解する |
| 07 | 2022.11.14 | ロボットを制御する：ロボットの行動計画（測域計測） |
[予習] ロボットの行動計画を調べる [復習] 測域計測の実装を理解する |
| 08 | 2022.11.21 | ロボットを制御する：ロボットの行動指令（速度位置制御） |
[予習] ロボットの行動指令を調べる [復習] 速度位置制御の実装を理解する |
| 09 | 2022.11.28 | ロボットを制御する：ロボットの行動指令（触力覚制御） |
[予習] ロボットの行動指令を調べる [復習] 触力覚制御の実装を理解する |
| 10 | 2022.12.05 | ロボットを制御する：課題発表2（自由課題） |
[予習] 課題テーマを決定し実装する [復習] 課題発表へのコメントを理解する |
| 11 | 2022.12.12 | 人間を捉えてロボットを制御する：人間の生理計測（視線温度計測） |
[予習] 人間の生理計測を調べる [復習] 視線温度計測の実装を理解する |
| 12 | 2022.12.19 | 人間を捉えてロボットを制御する：人間の運動誘導（歩行計測誘導） |
[予習] 人間の運動誘導を調べる [復習] 歩行計測誘導の実装を理解する |
| 13 | 2022.12.26 | 人間を捉えてロボットを制御する：ロボットの操作（入出力伝送） |
[予習] ロボットの遠隔操作を調べる [復習] 入出力伝送の実装を理解する |
| 14 | 2023.01.16 | 人間を捉えてロボットを制御する：課題発表3（自由課題） |
[予習] 課題テーマを決定し実装する [復習] 課題発表へのコメントを理解する |
| 15 | 2023.01.23 | まとめ：人間機械共生の提案（原理考案と討議） |
[予習] 人間機械共生の原理をまとめる [復習] 人間機械共生の原理を理解する |