カエルをつくりたい  To Make a Toad

①

My Dream: Creation of Animal Robots

Tohoku University: Mechanical Engineering Robo-Con

NAIST & OIST: Information Science Computational Neuroscience

Tohoku University: Biomedical Engineering

About me

Naoto Yoshida / Ugo-Nama Twitter : @movingsloth

H. Stumpke, 1961

僕の夢は、動物のようなロボットを作ること。これまでたくさんそういう目的のロボットが製作されてきたが、どうも納得できるものがない...

そこで自分なりに考えた

Principles: ● Driven by Optimization

Motion/Decision/Learning/Survival ● Self-Contained 　Battery, Sensors, etc. ● End-to-End

Designer only gives its framework

ヒキガエルの脳は眼の受光組織から行動の発現までの構造が明らかにされている。学習によってどのように本能行動が修飾されるかも明らかにされている。  

　  これならなんだかつくれそう．  

そこでカエル脳  

Toad Brain = Biological CNNs! ②

J.P.Ewert,  1974  

J.P.Ewert,  1974  

J.P.Ewert,  2004   J.P.Ewert,  et  al.,  2001

カエル脳をつくるには深層畳み込みニューラルネットワークと強化学習が必要。そこで深層学習の練習に、たまたま強化学習ネタがあったDQNを書きました。  せっかくなので、この機会に強化学習アルゴリズムであるQ学習と関連技術の歴史について解説記事をつけました。    

DQN-Chainer @ GitHub

③

Deep Q-Network (DQN) = Q-Learning + Convolutional Neural Network

•  Python 2.7+ •  Numpy •  Scipy •  Chainer (1.3.0)

•  RL-glue core •  RL-glue Python codec •  Arcade Learning

Environment B. Tanner & A. White, 2009, JMLR

RL-Glue

実は、Environmentを書けば ATARIゲーム以外にも使えます

カエルロボット  Artificial Toad by Convolutional Neural Network & Reinforcement Learning

④

Uexküll, 1934

カエル脳を元にしたカエルロボットを製作中。  現在は虫（らしいもの）認識器&特徴抽出器の製作。  まずはひと通り形にすることが現在の目標。  

Robot Raw Images

Motion-Detection cells

Action