(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の出力パターンを出力可能に構成してなる出力手段と、複数の出力パターンを記録した出力パターン記録手段と、前記出力パターン記録手段に記録した出力パターンのなかから前記出力手段で出力する出力パターンを選択する選択手段とを備えた出力制御システムにおいて、
前記出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、
前記出力手段で出力された出力パターンと前記観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、
前記観測事象度数分布から前記出力手段で出力された出力パターン毎に前記観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、
前記選択手段は、前記エントロピを利用して前記出力パターンを選択し、
前記観測手段は、前記出力パターンを出力してから前記事象が観測される迄の時間を計測する計時手段を有し、前記計時手段で計測された時間を、前記事象の判定基準に用いることを特徴とする出力制御システム。
【請求項２】
複数の出力パターンを出力可能に構成してなる出力手段と、複数の出力パターンを記録した出力パターン記録手段と、前記出力パターン記録手段に記録した出力パターンのなかから前記出力手段で出力する出力パターンを選択する選択手段とを備えた出力制御システムにおいて、
前記出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、
前記出力手段で出力された出力パターンと前記観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、
前記観測事象度数分布から前記出力手段で出力された出力パターン毎に前記観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、
前記選択手段は、前記エントロピを利用して前記出力パターンを選択し、
前記観測手段は、前記事象が観測されていた時間を計測する計時手段有し、前記計時手段で計測された時間を、前記事象の判定基準に用いることを特徴とする出力制御システム。
【請求項３】
前記観測手段は、前記事象の判定基準を変更する事象判定基準変更手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の出力制御システム。
【請求項４】
前記事象判定基準変更手段は、経過時間に応じて前記事象の判定基準を変更することを特徴とする請求項３記載の出力制御システム。
【請求項５】
前記事象判定基準変更手段は、前記エントロピを利用して前記事象の判定基準を変更することを特徴とする請求項３又は４記載の出力制御システム。
【請求項６】
前記観測事象記録手段は、前記観測事象度数分布を変更する観測事象度数分布変更手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の出力制御システム。
【請求項７】
前記観測事象度数分布変更手段は、経過時間に応じて前記観測事象度数分布を変更することを特徴とする請求項６記載の出力制御システム。
【請求項８】
前記観測事象度数分布変更手段は、前記エントロピを利用して前記観測事象度数分布を変更することを特徴とする請求項６又は７記載の出力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力手段の出力を制御する出力制御システムに関し、特に、外界とのインタラクションを考慮
したものである。
【従来の技術】
【０００１】
近年では、映像によって顕在化されるバーチャルペットや、動物を模したペットロボット等、外界とのインタラクションをより重視した映像装置やロボット装置の需要が高まりつつあり、これに関連した研究開発も盛んに行われている。  この種の装置としては、例えば、特開平１０−２３２５９５号に記載された仮想生命体の育成シュミレーション装置等が知られている。
【０００２】
同装置は、大略、遊戯者がキースイッチを操作して育成に係る処置を入力したときに、これと対応する制御データを記憶部から読み取り、この制御データに基づいて仮想生命体の育成に係る制御処理を行うように構成されている。そして、このような構成によれば、画面内の仮想生命体からの呼びかけや要求に対して遊戯者が応答して対応する処置を行うことにより、この仮想生命体をしつけ、若しくはトレーニングをしながら仮想生命体を成長させることができ、遊戯者はあたかも実際の生き物を飼育しているかのごとく真剣に対処することによって、生物に対する優しい心を育むことができるとされている。
【０００３】
また、ロボットの制御に関しては、特開平９−１１４５１４号に記載されたロボット制御方法およびその装置や、特開平９−３４５５３号に記載されたロボット装置およびその制御方法や、特開平９−８１２０５号に記載された学習システム等、様々な構成が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したような映像装置やロボット装置においては、その映像表示部やアクチュエータ等の出力の制御に関して、外界とのインタラクションをどのように獲得するかという問題がある。
【０００５】
特に、バーチャルペットやペットロボットについて、人間の行動や環境に応じて次第に飼い慣れていく感じを演出する場合は、これが重要な問題となる。
【０００６】
例えば、前述した仮想生命体の育成シュミレーション装置のように、記憶部に記憶された制御データだけに基づいて仮想生命体の育成に係る制御処理を行うと、仮想生命体は、設計者が予め設定した制御データに従って成長するのみであるため、汎用性に乏しく、異なる状況に応じてそれぞれ飼い慣れていく感じを満足に演出するには、膨大な制御データが必要になるという不都合があった。
【０００７】
また通常、このようなバーチャルペットやペットロボットに学習機能を設ける場合には、ペットロボットが行動した時のユーザーの反応行動によって、その行動に対する報酬量を変化させることになる。
【０００８】
例えば、ペットロボットがなにか行動をしてユーザーから誉められた場合には、その行動に高い報酬を与え、次回もその行動を行う可能性を高くする方法が考えられるが、この場合、ユーザーがどのような行動をしたら、ペットロボットが誉めていることになるかを定義する必要があった。しかし、ユーザーの誉め行動をペットロボットの設計者がすべて定義することは不可能であり、現実にはロボット製作者がこれなら誉めたことになるだろうという、限られた種類の行動を定義するのみであった。そのため、ユーザーがそれら定義された以外の独自の誉め行動を行った場合は、誉め行動とみなされず、学習が進行しないという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、こうした問題を考慮し、出力に対する外界の反応の規則性をおのずと認識できるともに、これを踏まえて出力を制御することができる出力制御システムを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願第１請求項に記載した発明は、複数の出力パターンを出力可能に構成してなる出力手段と、複数の出力パターンを記録した出力パターン記録手段と、前記出力パターン記録手段に記録した出力パターンのなかから前記出力手段で出力する出力パターンを選択する選択手段とを備えた出力制御システムにおいて、前記出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、前記出力手段で出力された出力パターンと前記観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、前記観測事象度数分布から前記出力手段で出力された出力パターン毎に前記観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、前記選択手段は、前記エントロピを利用して前記出力パターンを選択し、前記観測手段は、前記出力パターンを出力してから前記事象が観測される迄の時間を計測する計時手段を有し、前記計時手段で計測された時間を、前記事象の判定基準に用いる構成の出力制御システムである。
【００１１】
このように、本請求項の出力制御システムによると、出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、出力手段で出力された出力パターンと観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、観測事象度数分布から出力手段で出力された出力パターン毎に観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、選択手段は、エントロピを利用して出力パターンを選択するので、出力に対する外界の反応の規則性をおのずと認識し、これを踏まえて出力を制御することが可能である。また、観測手段は、出力パターンを出力してから事象が観測される迄の時間を計測する計時手段を有し、計時手段で計測された時間を、事象の判定基準に用いるので、出力に対する外界の反応の速さに基いて事象を区別することが可能である。
【００１２】
ここで、事象とは、起こる事柄であり、厳密には確率空間の部分集合として定義される。また、エントロピとは、あいまいさ又は不確定性であり、観測された事象にばらつきがあると増加し、規則性があると減少するものである。
【００１３】
以下に、エントロピの演算方法の一例を、表１及び数１を用いて説明する。
【００１４】
【表１】
0003721870.tif 000002
【００１５】
【数１】
0003721870.tif 000003
【００１６】
これらの表１及び数１に示すように、複数の出力パターンを
Ａｒ（ｉ）｜ｉ＝１…ｎｉ
と表すとともに、複数の観測事象を
Ｒｕ（ｋ）｜ｋ＝１…ｎｋ
と表し、更に、出力パターンＡｒ（ｉ）を出力した際に観測された観測事象Ｒｕ（ｋ）の度数を
Ｎｕ（ｉ，ｋ）
と表す。そして、出力パターンＡｒ（ｉ）を出力した際に観測された観測事象Ｒｕ（ｋ）の度数Ｎｕ（ｉ，ｋ）の総和値を
Ｎ
と表するとともに、出力パターンＡｒ（ｉ）を出力した際に観測事象Ｒｕ（ｋ）が観測される頻度を
Ｐ（ｉ，ｋ）
とする。
【００１７】
このとき、出力パターンのエントロピは、その出力パターンを出力した際に観測された観測事象の頻度と当該頻度の対数との積のマイナス値を、複数の観測事象についてそれぞれ算出し、これらの値をたし合わせることによって求められる。
【００１８】
尚、後述する具体例においては、このような観測事象の頻度と当該頻度の対数との積のマイナス値を、小エントロピと称する。すなわちエントロピは、小エントロピの総和値となる。
【００３７】
本願第２請求項に記載した発明は、複数の出力パターンを出力可能に構成してなる出力手段と、複数の出力パターンを記録した出力パターン記録手段と、前記出力パターン記録手段に記録した出力パターンのなかから前記出力手段で出力する出力パターンを選択する選択手段とを備えた出力制御システムにおいて、前記出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、前記出力手段で出力された出力パターンと前記観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、前記観測事象度数分布から前記出力手段で出力された出力パターン毎に前記観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、前記選択手段は、前記エントロピを利用して前記出力パターンを選択し、前記観測手段は、前記事象が観測されていた時間を計測する計時手段有し、前記計時手段で計測された時間を、前記事象の判定基準に用いる構成の出力制御システムである。
【００３８】
このように、本請求項の出力制御システムによると、出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、出力手段で出力された出力パターンと観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、観測事象度数分布から出力手段で出力された出力パターン毎に観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、選択手段は、エントロピを利用して出力パターンを選択するので、出力に対する外界の反応の規則性をおのずと認識し、これを踏まえて出力を制御することが可能である。更に、観測手段は、事象が観測されていた時間を計測する計時手段有し、計時手段で計測された時間を、事象の判定基準に用いるので、出力に対して外界が反応した時間の長さに基いて事象を区別することが可能である。
【００３９】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項１又は２において、前記観測手段は、前記事象の判定基準を変更する事象判定基準変更手段を備えた構成の出力制御システムである。
【００４０】
このように、本請求項の出力制御システムによると、観測手段は、事象の判定基準を変更する事象判定基準変更手段を備えたので、事象の判定基準を適宜変更することが可能である。そして、事象の判定基準を変更することによれば、その後の観測事象度数分布及びエントロピにある程度の変化を生じることが可能であり、選択される出力パターンをも変更することが可能である。
【００４１】
本願第４請求項に記載した発明は、請求項３において、前記事象判定基準変更手段は、経過時間に応じて前記事象の判定基準を変更する構成の出力制御システムである。
【００４２】
このように、本請求項の出力制御システムによると、事象判定基準変更手段は、経過時間に応じて事象の判定基準を変更するので、経過時間に応じて、その後の観測事象度数分布及びエントロピに変化を生じることが可能である。
【００４３】
本願第５請求項に記載した発明は、請求項３又は４において、前記事象判定基準変更手段は、前記エントロピを利用して前記事象の判定基準を変更する構成の出力制御システムである。
【００４４】
このように、本請求項の出力制御システムによると、事象判定基準変更手段は、エントロピを利用して事象の判定基準を変更するので、エントロピに応じて、その後の観測事象度数分布及びエントロピに変化を生じることが可能である。
【００４５】
本願第６請求項に記載した発明は、請求項１又は２において、前記観測事象記録手段は、前記観測事象度数分布を変更する観測事象度数分布変更手段を備えた構成の出力制御システムである。
【００４６】
このように、本請求項の出力制御システムによると、観測事象記録手段は、観測事象度数分布を変更する観測事象度数分布変更手段を備えたので、観測事象度数分布を適宜変更することが可能である。そして、観測事象度数分布を変更することによれば、その後のエントロピにある程度の変化を生じることが可能であり、選択される出力パターンをも変更することが可能である。
【００４７】
本願第７請求項に記載した発明は、請求項６において、前記観測事象度数分布変更手段は、経過時間に応じて前記観測事象度数分布を変更する構成の出力制御システムである。
【００４８】
このように、本請求項の出力制御システムによると、観測事象度数分布変更手段は、経過時間に応じて観測事象度数分布を変更するので、経過時間に応じて、その後のエントロピに変化を生じることが可能である。
【００４９】
本願第８請求項に記載した発明は、請求項６又は７において、前記観測事象度数分布変更手段は、前記エントロピを利用して前記観測事象度数分布を変更する構成の出力制御システムである。
【００５０】
このように、本請求項の出力制御システムによると、観測事象度数分布変更手段は、エントロピを利用して観測事象度数分布を変更するので、エントロピに応じて、その後のエントロピに変化を生じることが可能である。
【００５５】
図１に示すように、本例の出力制御システム１は、複数の出力パターンＡ，Ｂ，Ｃを出力可能に構成してなる出力手段２と、複数の出力パターンＡ，Ｂ，Ｃを記録した出力パターン記録手段３と、出力パターン記録手段３に記録した出力パターンＡ，Ｂ，Ｃのなかから出力手段２で出力する出力パターンを選択する選択手段４とを備えており、出力手段で出力する出力パターンを選択することによって、その出力を制御するように構成されている。
【００５６】
更に、本出力制御システム１は、出力手段２の出力先における外界Ｚの事象を観測する観測手段５と、出力手段２で出力された出力パターンと観測手段５で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布６ａを記録する観測事象記録手段６と、観測事象度数分布６ａから出力手段２で出力された出力パターン毎に観測事象のエントロピＥＡ，ＥＢ，ＥＣを演算するエントロピ演算手段７とを備えており、選択手段４は、エントロピＥＡ，ＥＢ，ＥＣを利用して出力パターンを選択するように構成されている。
【００５７】
本例において、この出力制御システム１は、例えば図示を省略した犬型のペットロボットに使用されているものとする。より具体的には、出力手段１は、ペットロボットに備えられたアクチュエータ、及びスピーカーを有し、観測手段５は、ペットロボットに備えられた監視カメラ、体感センサ、距離センサ、及びマイクロフォンを有し、更にその他の構成は、ペットロボットに備えられたマイクロコンピュータにて設定されているものとする。
【００５８】
また、前記ペットロボットは、観測手段５で観測された観測事象と、電池残存容量の減少やマイクロコンピュータの温度上昇やソフトウエアに従ってシステム内部信号発生器（図示は省略）で発生させるシステム内部信号とを合図信号とし、その合図信号を検出すると動作の選択を開始するように構成されている。本例の場合、観測手段５で観測する事象は、人間の行動を、前記監視カメラ、体感センサ、マイクロフォンで検出し、その検出出力を、予め設定しておく所定の判定基準で区別して得られるものである。
【００５９】
すなわち、出力パターン記録手段には、複数の出力パターンが記録されており、合図信号を検出すると、エントロピ演算手段７が、観測事象度数分布６ａから各出力パターンのエントロピを演算し、その結果を用いて、選択手段４が複数の出力パターンのうちの１つを選択し、選択された出力パターンを出力手段２が出力するように構成されている。
【００６０】
図２は、本例の観測事象度数分布６ａ及びエントロピの説明図である。
【００６１】
事象としては、人間の行動を観測手段５で観測し、便宜的に名前をつけた次の４つ、（イ）なでる、（ロ）たたく、（ハ）声をかける、（ニ）何もせずに離れる、の４つがあり、また、出力パターン記録手段３には、出力パターンＡとしてペットロボットが手を差し出す動作パターンを、出力パターンＢとしてペットロボットが吠える動作パターンを、出力パターンＣとしてペットロボットが首をかしげる動作パターンを記録させてある。
【００６２】
同図に示すように、観測事象度数分布６ａには、出力した出力パターンＡ，Ｂ，Ｃ毎に各観測事象（イ），（ロ），（ハ），（ニ）の度数及びその頻度を記録している。
【００６３】
また、エントロピ演算手段７では、各出力パターンＡ，Ｂ，Ｃについて、それぞれ観測事象の小エントロピを求め、これらの小エントロピの和をエントロピＥＡ，ＥＢ，ＥＣとしている。
【００６４】
本例の選択手段４は、図３に示すように、エントロピＥＡ，ＥＢ，ＥＣの値に対して変化する関数ｆに従って評価値ＥＡ′，ＥＢ′，ＥＣ′を演算する評価値演算手段４１を備えている。尚、本例の関数ｆはエントロピＥＡ，ＥＢ，ＥＣの値に対して単調な関係にあり、具体的には単調増加するものである。また、図２では、観測事象度数分布に頻度、小エントロピ及びエントロピを記録する領域が確保されているように示してあるが、これらについては、記録領域を設けずに、随時演算して求めてもよい。
【００６５】
また、選択手段４は、複数の出力パターンＡ，Ｂ，Ｃのなかから、対応する評価値が最も小さい出力パターンを選択するように設定されており、結果的に、エントロピが最も小さい出力パターンを選択することとなる。
【００６６】
或は、選択手段４は、評価値が比較的小さい出力パターン、すなわちエントロピが比較的小さい出力パターンを高確率で選択するように構成してもよい。
【００６７】
このような構成によれば、ペットロボットが、手を差し出す、吠える、首を傾げる、という動作を繰り返すうちに、人間の反応が規則的に得られる動作を認識し、おのずとその動作を選択するようになる。例えば、図２に示す状態の場合は、手を差し出す際の動作パターンＡに対応するエントロピが最も低いので、この動作パターンＡを出力することとなる。
【００６８】
尚、前述した観測手段５は、図４に示すように、特定の人間を認識する認識手段５１を有し、観測手段５で観測する事象は、特定の人間の行動である。
【００６９】
特定の人間とは、すなわちペットロボットの飼い主であり、認識手段５１は、飼い主の声の特徴や身体的特徴を記憶し、これらの特徴から飼い主を認識するように構成している。
【００７０】
或は、認識手段５１が特定の動物を認識するように構成し、ペットロボットが、この動物の相手をするように構成してもよい。
【００７１】
また、観測手段５は、出力パターンを出力してから事象が観測される迄の時間を計測する計時手段５２を有し、計時手段で計測された時間を、事象の判定基準に用いている。
【００７２】
このように、出力に対する反応の速さ等、時間的要素を事象の判定基準にすることもできる。
【００７３】
或は、観測手段５は、事象が観測されていた時間を計測する計時手段有し、前記計時手段で計測された時間を、前記事象の判定基準に用いるように構成してもよい。
【００７４】
このように、反応時間の長さ等を事象の判定基準にすることもできる。
【００７５】
また、図５に示すように、観測手段５には、事象の判定基準を変更する事象判定基準変更手段５３を設けてもよい。同図の事象判定基準変更手段５３は、事象の判定基準を経過時間に応じて変更するように構成されている。或は、エントロピＥＡ，ＥＢ，ＥＣに所定の閾値を設定し、この閾値を超えた際に事象の判定基準を変更するように構成してもよい。
【００７６】
このように、事象の判定基準に適宜変更を施すように構成すれば、選択される出力パターンが極端に偏るような事態を回避でき、ペットロボットとしての面白さを向上することができる。
【００７７】
また、図６に示すように、観測事象記録手段６には、観測事象度数分布６ａを変更する観測事象度数分布変更手段を設けてもよい。同図の観測事象度数分布変更手段は、観測事象度数分布６ａを経過時間に応じて変更するように構成されている。或は、エントロピＥＡ，ＥＢ，ＥＣに所定の閾値を設定し、この閾値を超えた際に事象の判定基準を変更するように構成してもよい。
【００７８】
このように、観測事象度数分布６ａに適宜変更を施すように構成すれば、選択される出力パターンが極端に偏るような事態を回避でき、ペットロボットとしての面白さを向上することができる。
【００７９】
また本例では、出力制御システム１を犬型のペットロボットに利用した場合について説明したが、このような出力制御システム１は、映像によって顕在化されるバーチャルペット等に利用してもい。この場合、観測手段は、その映像を出力するコンピュータと接続されたキーボードやマウスを用いて構成してもよい。
【００８０】
また、本例の選択手段４は、複数の出力パターンＡ，Ｂ，Ｃのうちの一つを選択するものであるが、２以上の出力パターンを選択したり、更には、それらの組み合わせや順列を設定するものであってもよい。とりわけ、このように２以上の出力パターンを選択する場合には、その２以上の出力パターンに対応するエントロピを演算するように構成してもよい。
【００８１】
また、観測事象記録手段については、図７に示すフローチャートのように、ある出力パターンを出力した際に、それまでに観測されていない事象が観測された場合は、その観測事象の度数を１とし、これを観測事象度数分布に追加していくように構成してもよい。
【００８２】
すなわち、それまでに観測されていない事象の度数、頻度、及び小エントロピはいずれも０であり、出力パターンのエントロピには影響しないことから、それらの記録は省略することができる。従って、このような構成によれば、観測事象記録手段の記録容量を節約することができ、観測事象度数分布を効率よく記録することができる。
【００８３】
以下に、その説明を、より具体的に記載する。
【００８４】
まず、観測事象記録手段６は、出力手段２から出力情報が伝達されると、その出力が終了しているか判定するステップの処理を行う。所定の出力が終了するまでは次のステップへ進まずに待機しており、所定の出力が終了したら、次のステップに処理を移す。すると次では、観測手段５の出力を事象を観測するまで監視を続け、事象を観測すると監視状態を解除して、事象を受け取るステップの処理を行う。従って、本実施例では、出力パターンを出力した後、最初に観測された観測事象のみを対象として今後の処理を進めるようになっている。この場合、観測手段５の監視を比較的早く解除することができるので、いつまでもマイクロコンピュータの処理能力を占有する事がない利点がある。但し、処理能力に余裕がある場合は、出力パターンを出力した後、最初に観測された観測事象だけでなく、複数の観測事象を時系列で捕らえておき、その後の処理を進める構成にしてもよい。
【００８５】
次には、現在有効になっている観測事象度数分布のなかで、出力した出力パターンの行に含まれる観測事象の集合に、今回観測した事象が存在するかを検索するステップの処理を行う。
【００８６】
次には、検索した結果により判定を行うステップの処理を行う。そして判定の結果、今回観測した事象が出力した出力パターンの行に含まれる観測事象の集合に含まれる場合は、事象に対応する発生回数をインクリメントするステップの処理を行う。
【００８７】
一方、定の結果、今回観測した事象が、出力した出力パターンの行に含まれる観測事象の集合に含まれない場合は、観測事象の集合に今回観測した事象を新規に追加し、この観測事象の発生回数を記録する領域を確保し、その新規記録領域に、事象に対応する発生回数を１として記録するステップの処理を行う。
【００８８】
ここで、事象の総数は、各センサの事象の組み合わせだけあることが事前に
分かっているので、観測事象度数分布６ａの、各出力パターンに対する事象の発生回数を記録する領域は、各出力パターンに対して各事象数の組み合わせの数の場合の等しいだけ用意すればよいが、本例のように、当初はそれより少ない数の発生回数記録領域を用意し、前述したように、今まで発生していない事象を観測する毎に発生回数記憶領域を新規に確保することで、無駄に記録容量を確保することがなくなり、必要な記録容量を少なくすることが可能となる。
【００８９】
以上説明したように、本例の出力制御システムによると、出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、出力手段で出力された出力パターンと観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、観測事象度数分布から出力手段で出力された出力パターン毎に観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、選択手段は、エントロピを利用して出力データを選択するので、出力に対する外界の反応の規則性をおのずと認識できるとともに、これを踏まえて出力を制御することができる。
【００９０】
更に、本例の出力制御システムによると、選択手段は、エントロピが比較的小さい出力データを選択するので、複数の出力データのなかから、出力に対する外界の反応の規則性が最も強い出力データを選択し、これを出力することができる。
【００９１】
更に、本例の出力制御システムによると、選択手段は、エントロピが最も小さい出力データを選択するので、出力に対する外界の反応の規則性が最も強い出力データを選択することができる。
【００９２】
更に、本例の出力制御システムによると、選択手段は、エントロピが比較的小さい出力データを高確率で選択するので、出力に対する外界の反応の規則性が最も強い出力データを、高確率で出力することができる。
【００９３】
更に、本例の出力制御システムによると、選択手段は、エントロピの値に対して変化する関数に従って評価値を演算する評価値演算手段を備え、評価値に応じて出力データを選択するので、関数を任意に設定することにより、所要の出力データを選択することができる。
【００９４】
更に、本例の出力制御システムによると、観測事象記録手段による観測事象度数分布の記録は、出力手段で出力された出力パターンと、当該出力パターンを出力した後に最初に観測された観測事象とを関連づけて行うので、観測事象度数分布を効率よく記録することができる。
【００９５】
更に、本例の出力制御システムによると、観測手段で観測する事象は、外界に存在する人間又は動物の行動であるので、人間又は動物の行動をもとに出力バターンを選択することができる。
【００９６】
更に、本例の出力制御システムによると、特定の人間又は動物を認識する認識手段を有し、観測手段で観測する事象は、特定の人間又は動物の行動であるので、特定の人物又は動物の行動をもとに出力パターンを選択することができる。
【００９７】
更に、本例の出力制御システムによると、観測手段は、出力パターンを出力してから事象が観測される迄の時間を計測する計時手段を有し、計時手段で計測された時間を、事象の判定基準に用いるので、出力に対する外界の反応の速さに基いて事象を区別することができる。
【００９８】
更に、本例の出力制御システムによると、観測手段は、事象が観測されていた時間を計測する計時手段有し、計時手段で計測された時間を、事象の判定基準に用いるので、出力に対して外界が反応した時間の長さに基いて事象を区別することができる。
【００９９】
更に、本例の出力制御システムによると、観測手段は、事象の判定基準を変更する事象判定基準変更手段を備えたので、事象の判定基準を適宜変更することができる。そして、事象の判定基準を変更することによれば、その後の観測事象度数分布及びエントロピにある程度の変化を生じることができ、選択される出力データをも変更することができる。
【０１００】
更に、本例の出力制御システムによると、事象判定基準変更手段は、経過時間に応じて事象の判定基準を変更するので、経過時間に応じて、その後の観測事象度数分布及びエントロピに変化を生じることができる。
【０１０１】
更に、本例の出力制御システムによると、事象判定基準変更手段は、エントロピを利用して事象の判定基準を変更するので、エントロピに応じて、その後の観測事象度数分布及びエントロピに変化を生じることができる。
【０１０２】
更に、本例の出力制御システムによると、観測事象記録手段は、観測事象度数分布を変更する観測事象度数分布変更手段を備えたので、観測事象度数分布を適宜変更することができる。そして、観測事象度数分布を変更することによれば、その後のエントロピにある程度の変化を生じることができ、選択される出力データをも変更することができる。
【０１０３】
更に、本例の出力制御システムによると、観測事象度数分布変更手段は、経過時間に応じて観測事象度数分布を変更するので、経過時間に応じて、その後のエントロピに変化を生じることができる。
【０１０４】
更に、本例の出力制御システムによると、観測事象度数分布変更手段は、エントロピを利用して観測事象度数分布を変更するので、エントロピに応じて、その後のエントロピに変化を生じることができる。
【０１０５】
次に、本発明の他の具他例を図８乃至図９に基づいて説明する。
【０１０６】
図８に示すように、本例の観測事象記録手段６は、第１乃至第４の観測事象度数分布６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをそれぞれ記録するとともに、これらの観測事象度数分布６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのなかから所要の観測事象度数分布を選択する観測事象度数分布選択手段６２を備えたものである。尚、その他の基本的な構成は、前述した具体例と同様であるので、その説明は省略する。
【０１０７】
すなわち、各観測事象度数分布６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、記録する出力パターン及び観測事象が等しいもの又は異なるものであり、観測事象度数分布選択手段６２は、合図信号Ｓに応じて、複数の観測事象度数分布６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのかから、観測された観測事象を記録するものや、エントロピを演算するものを選択するように構成されている。その結果、当該出力制御システム１は、様々な状況に対して、的確に且つ効率よく対応することが可能である。また、複数の観測事象度数分布を、合図信号Ｓ別に用意し、各合図信号毎に選択手段４で出力パターンを選択させることもできる。但し、後述するように観測事象度数分布の数は上記の４つに限定されるものではない。
【０１０８】
本例の場合、観測事象度数分布を合図信号の場合の数だけ用意し、観測事象度数分布選択手段６２は、合図信号を一意に対応させて複数の観測事象度数分布から１つだけを有効にし、エントロピ演算手段７は、有効となった観測事象度数分布から各出力パターンについてエントロピを演算し、観測事象記録手段６は、出力手段２から出力情報が伝達され、出力パターンを出力した後に最初に観測手段５で観測された観測事象について、有効な観測事象度数分布に記録するように構成されている。
【０１０９】
この処理を、図９を用いて詳細に説明する。
【０１１０】
複数の観測事象度数分布には、それぞれ個別のＩＤを格納するレジスタが付けられている。そして、そのＩＤは、今までで既に出現した合図信号を一意に対応づけされてナンバーがふられている。
【０１１１】
観測度数分布選択手段６２は、まず、合図信号を受け取るステップの処理を行う。次に、各観測事象度数分布のレジスタを参照して、前ステップで受け取った合図信号に応じてＩＤを検索するステップの処理を行う。次に、合図信号に対応したＩＤが既に存在しているかを判断するステップ処理を行い、対応したＩＤが存在した場合には、その対応したＩＤをレジスタ内に保有していた各観測事象度数分布を有効にするステップの処理を行う。また、もし対応したＩＤが存在しない場合には、新規に観測事象度数分布を作成するステップの処理を行う。その場合は、合図信号に対応づけた新しいＩＤナンバーをレジスタに格納した観測事象度数分布を新規に用意する。その際、観測事象度数分の各事象の回数には、何らかの初期値を与えるのが望ましい。本例の場合は、１から１０までの整数をランダムに割り振り初期値とするものであるが、その他にも、既に存在している複数の観測事象度数分布より、各事象の回数の平均を取りそれを初期値にしてもよい。若しくは、新規に用意した観測事象度数分布では、各事象の回数の総計が所定の回数に達するまでは、エントロピ演算手段７にてエントロピの演算を行わず、選択手段４は出力パターンを任意に選択するように構成してもよい。
【０１１２】
以上説明したように、本例の出力制御システムによると、各観測事象度数分布で、記録する出力パターン及び観測事象をそれぞれ異ならせることができ、観測度数分布選択手段は、状況に応じて、複数の観測事象度数分布のなかから、観測された観測事象を記録するものや、エントロピを演算するものを選択することができる。また、観測事象記録手段は、複数の観測事象度数分布のなかの、それぞれ若しくは任意の観測事象度数分布に観測事象を記録することができる。更に、それぞれの観測事象度数分布を何らかの信号と対応させ、その信号を検出した時には、必ず対応した観測事象度数分布を使用して動作の選択やエントロピの演算を行わせることもできる。その結果、当該出力制御システムは、様々な状況に対して対応することができる。
【０１１３】
また、本例の出力制御システムによると、観測事象度数分布選択手段は、選択手段に選択開始を合図する合図信号の種類毎に異なる観測事象度数分布を選択し、それに基づいて、エントロピ演算手段がエントロピを演算し、その結果を利用して、選択手段が出力パターンを選択させることができる。従って、合図信号の種類によって、エントロピの演算値が異なり、結果として選択される出力パターンを異ならせることができる。
【０１１４】
【発明の効果】
本願第１請求項に記載した出力制御システムによると、出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、出力手段で出力された出力パターンと観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、観測事象度数分布から出力手段で出力された出力パターン毎に観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、選択手段は、エントロピを利用して出力データを選択するので、出力に対する外界の反応の規則性をおのずと認識できるとともに、これを踏まえて出力を制御することができる。また、観測手段は、出力パターンを出力してから事象が観測される迄の時間を計測する計時手段を有し、計時手段で計測された時間を、事象の判定基準に用いるので、出力に対する外界の反応の速さに基いて事象を区別することが可能である。
【０１２３】
本願第２請求項に記載した出力制御システムによると、出力手段の出力先における外界の事象を観測する観測手段と、出力手段で出力された出力パターンと観測手段で観測された観測事象とを関連づけて観測事象度数分布を記録する観測事象記録手段と、観測事象度数分布から出力手段で出力された出力パターン毎に観測事象のエントロピを演算するエントロピ演算手段とを備え、選択手段は、エントロピを利用して出力パターンを選択するので、出力に対する外界の反応の規則性をおのずと認識し、これを踏まえて出力を制御することが可能である。更に、観測手段は、事象が観測されていた時間を計測する計時手段有し、計時手段で計測された時間を、事象の判定基準に用いるので、出力に対して外界が反応した時間の長さに基いて事象を区別することができる。
【０１２４】
本願第３請求項に記載した出力制御システムによると、観測手段は、事象の判定基準を変更する事象判定基準変更手段を備えたので、事象の判定基準を適宜変更することができる。そして、事象の判定基準を変更することによれば、その後の観測事象度数分布及びエントロピにある程度の変化を生じることができ、選択される出力データをも変更することができる。
【０１２５】
本願４第請求項に記載した出力制御システムによると、事象判定基準変更手段は、経過時間に応じて事象の判定基準を変更するので、経過時間に応じて、その後の観測事象度数分布及びエントロピに変化を生じることができる。
【０１２６】
本願第５請求項に記載した出力制御システムによると、事象判定基準変更手段は、エントロピを利用して事象の判定基準を変更するので、エントロピに応じて、その後の観測事象度数分布及びエントロピに変化を生じることができる。
【０１２７】
本願第６請求項に記載した出力制御システムによると、観測事象記録手段は、観測事象度数分布を変更する観測事象度数分布変更手段を備えたので、観測事象度数分布を適宜変更することができる。そして、観測事象度数分布を変更することによれば、その後のエントロピにある程度の変化を生じることができ、選択される出力データをも変更することができる。
【０１２８】
本願第７請求項に記載した出力制御システムによると、観測事象度数分布変更手段は、経過時間に応じて観測事象度数分布を変更するので、経過時間に応じて、その後のエントロピに変化を生じることができる。
【０１２９】
本願第８本請求項に記載した出力制御システムによると、観測事象度数分布変更手段は、エントロピを利用して観測事象度数分布を変更するので、エントロピに応じて、その後のエントロピに変化を生じることができる。
【０１３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の具体例に係り、出力制御システムの構成を示す説明図である。
【図２】  本発明の具体例に係り、観測事象度数分布及びエントロピの説明図である。
【図３】  本発明の具体例に係り、選択手段を示す説明図である。
【図４】  本発明の具体例に係り、出力手段及び観測手段を示す説明図である。
【図５】  本発明の具体例に係り、観測手段を示す説明図である。
【図６】  本発明の具体例に係り、観測事象記録手段を示す説明図である。
【図７】  本発明の具体例に係り、観測事象記録手段における記録処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】  本発明の具体例に係り、観測事象記録手段を示す説明図である。
【図９】  本発明の具体例に係り、観測事象度数分布記録手段における観測事象度数分布の選択処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１      出力制御システム
２      出力手段
３      出力パターン記録手段
４      選択手段
５      観測手段
６      観測事象記録手段
６ａ      観測事象度数分布
６ｂ      観測事象度数分布
６ｃ      観測事象度数分布
６ｄ      観測事象度数分布
７      エントロピ演算手段
４１      評価値演算手段
５１      認識手段
５２      計時手段
５３      事象判定基準変更手段
６１      観測事象度数分布変更手段
６２      観測事象度数分布選択手段
Ａ      出力パターン
Ｂ      出力パターン
Ｃ      出力パターン
ＥＡ      エントロピ
ＥＡ′      評価値
ＥＢ      エントロピ
ＥＢ′      評価値
ＥＣ      エントロピ
ＥＣ′      評価値
Ｓ      合図信号
Ｚ      外界
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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