ユーザ教示とデータ通信によるQ-table 生成機構を有するユビキタスQ学習エンジンの実装

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タイトル別名
  • ユーザ キョウジ ト データ ツウシン ニ ヨル Q table セイセイ キコウ オ ユウスル ユビキタス Q ガクシュウ エンジン ノ ジッソウ
  • Implementation of Ubiquitous Q-learning Engine with Q-table Generation Mechanism by User’s Instructions and Data Communication
  • ユビキタスコンピューティング

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抄録

近年，ユビキタスコンピューティング環境を実現するために，様々な小型デバイスが開発されている．しかし，既存の小型デバイスは，環境やユーザの好みの変化への適応が十分には行えない．本論文では，学習機能を有する小型デバイスとして，ユビキタスQ 学習エンジンを提案する．はじめに，ユビキタスQ 学習エンジンの要件について述べる．次に，代表的な強化学習アルゴリズムであるQ学習に，ユーザ教示機能や，ネットワーク通信によるQ-table の交換機能などを付加した新たな学習アルゴリズムを示す．さらに，小型のマイクロコントローラを用いたユビキタスQ 学習エンジンの設計と実装について述べる．最後に，ユビキタスQ 学習エンジンを，空調服のファンの速度制御に応用し，その有用性を実験によって検証する．

Recently, various small devices have been developed for realizing ubiquitous computing environments. However, conventional small devices are not sufficiently support adaptation of their functions to the changes of environments and users’ tastes. In this paper, a ubiquitous Q-learning engine is proposed as a small device that has a learning function. First of all, the requirements for a ubiquitous Q-learning engine are described. Then, a new learning algorithm is proposed for the ubiquitous Q-learning engine. The proposed learning algorithm is a revised version of the Q-learning, i.e., a typical reinforcement-learning algorithm, added some unique functions, namely the user’s instruction function, the Q-table’s exchange function with the network communication, and so on. Furthermore, we show our design and implementation of the ubiquitous Q-learning engine by using a microcontroller. Finally, the ubiquitous Q-learning engine is applied to the speed control of an air-conditioning fan fixed in clothes, and the usefulness of the ubiquitous Q-learning engine is verified through several experiments.

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