コンピュータとロボット（と生物）1/3

Mon Mar 14 10:53:20 JST 2016 (modified: Sat Sep 30 16:15:34 JST 2017)
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コンピュータとロボット
（と生物）

1/3

　 　 千葉工業大学 未来ロボティクス学科

上田 隆一

ロボット

　

• 今日の話は「自律ロボット」
• 起動、終了の時以外、人が操作しない
• 例: ロボットサッカー

ロボットの部品

　

• どんなものがあるでしょうか？
• モータ（アクチュエータ）
• センサ
• カメラ
• スイッチ
• 電池・その他細かいもの
• ？？？

　

Q. なんでしょう？

A. コンピュータ

　　

• 普段我々がいじっているコンピュータ
• インターネット、LINE、Twitterをするもの
• YouTubeを見るもの
　
• 機械（ロボットを含む）の中のコンピュータ
• 「組み込み用コンピュータ」や「マイコン」と呼ばれる
• 例
• 実はこっちも多い

Q. コンピュータは
何してんの？

　 例えばエアコンや電子レンジを考えてみましょう。 　

• センサとモータ（や電波を発生させる何か）を連携
• どうやって？
• 時間を取るので「小学生相手に説明する方法」
  を考えてみましょう。

説明できないので
話を変えます

　

• 動物は？
• センサの代わりに目、耳、舌、・・・
• モータの代わりに筋肉
　
• 連携させているのは何？

　

今日の話

　　

• 以下をごちゃまぜでお送りします
• ロボットからコンピュータを考える
• コンピュータからロボットを考える
• 動物からロボットを考える
• 動物からコンピュータを考える

　　　

動物がなぜ存在するか

　　

• 動物（の原型）が誕生した理由は単純
• 自身のコピーを作る仕組みを持ったもの
  （たんぱく質の一種）が偶然できた
• コピーの速さが消滅する速さを上回ると増える
　
• 手口が巧妙化（進化）
• 増える: 自身や自身のコピーの材料を外から持ってくる（食べる）
• 消滅を防ぐ: 自身を食べる物や過酷な状況から遠ざかる（逃げる）
• →よりうまく食べ、よりうまく逃げる動物が増える

動物以前・原生動物

　　　

• 自己増殖するたんぱく質が発生
• （講師注）それがどんなタンパク質かを
  講師は知りませんが、ウイルスは細胞を持たず、
  タンパク質で、自己増殖できます。
　
• やがて袋状の「細胞」が発生
• 単細胞生物
• 単体でなんでもこなす
• 食事、運動、増殖

腔腸動物・棘皮動物

サンゴ、海綿、ウミユリ、ヒトデ、ウニ
（「腔腸動物」は古い用語） 　　

• 多細胞: 細胞がまとまって生活
• 細胞間に役割分担
• 表面の細胞は外部からの刺激を受ける
• 内側の細胞は変形・収縮等の運動を持つ

　

情報の伝達が必要に

　

• 表面の細胞が外で起こったことを内側に伝える
• 最初は化学物質がじわっと伝達
　
• 次に電気刺激が使われるように
• 化学物質より早く伝わる
• 神経系ができる
• 電気信号を低損失で特定のところに届けやすい仕組み
• 神経細胞・神経繊維

蠕虫

ヒル、サナダムシ（「蠕虫」は古い分類なので注意） 　　

• ソーセージ型
• 「口側」・「肛門側」ができる。
• この形がのちの進化に非常に重要
　
• 「口側」の方が敏感に
• 食べるために口側から動く。先に危険と出会う。

写真は自粛

遠隔受容器の発達

　　

• 口側の細胞が接触以外の刺激を受けるようになる
• 視覚: 温度→熱射放（赤外線）→電磁波（可視光線）
• 嗅覚: 化学物質との接触→飛散する化学物質
• 聴覚: 物理的な接触→振動

移動運動の発達

　　

• 遠隔受容器の発達で運動にも変化
• 遠隔受容器前
• 餌や危険と接触した部分を引っ込ませる。
  のたうちまわる。
• 遠隔受容器後
• 体全体を餌に向かわせたり危険から遠ざけたり
　

その後

　　

• 神経系の仕事が増えていく
• 体の各部分の動きを統合して意味のある動きにする
• 餌や危険に対して動く時の計画を立てる
　
• 遠隔受容器の近くに神経の塊ができる（脳）
• 脳が大きくなっていく
• 脳の進化 | 理化学研究所

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