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フィジカルAI関連の最新論文を、日本語のひとことで。原題は英語です。

最新論文: 2023/10/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文LLM評価自然言語2023/10/1

  BioPlanner: 生物学における実験プロトコル計画のためのLLM自動評価

  生物学の実験プロトコルを擬似コードに変換し、LLMが高レベル記述から再構成できるかを自動評価する枠組みとデータセットBioProtを提案し、GPT-3/4で検証した。

  原題: BioPlanner: Automatic Evaluation of LLMs on Protocol Planning in Biology ／ Odhran O'Donoghue, Aleksandar Shtedritski, John Ginger 他

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• 論文自動運転/MPCロボティクス2023/10/1

  NeuroSMPC：ニューラルネットワーク誘導型サンプリングベースMPCによる公道自動運転

  時空間CNNで最適制御の平均を予測し、サンプリングベースMPCの計算時間を大幅に削減して、動的障害物のある公道自動運転をリアルタイムで実現する手法を提案。

  原題: NeuroSMPC: A Neural Network guided Sampling Based MPC for On-Road Autonomous Driving ／ Kaustab Pal, Aditya Sharma, Mohd Omama 他

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• 論文交通シミュレーションAI2023/10/1

  発展途上国向けロータリー交差点生成のための確率的生成モデリング

  GFlowNetsを用いて、多様性を保ちながら高品質なロータリー交差点の道路構造を生成する手法を提案した。

  原題: Probabilistic Generative Modeling for Procedural Roundabout Generation for Developing Countries ／ Zarif Ikram, Ling Pan, Dianbo Liu

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• 論文遠隔操作ロボティクス2023/10/1

  遅延環境下のロボット遠隔操作における感覚操作による適応支援

  遠隔操作の遅延に対し、触覚刺激を操作して人間の知覚を適応させ、作業時間や精神的負担を改善する手法を41名の実験で検証した論文。

  原題: Sensory Manipulation as a Countermeasure to Robot Teleoperation Delays: System and Evidence ／ Jing Du, William Vann, Tianyu Zhou 他

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• 論文自動運転計画ロボティクス2023/10/1

  対話環境における予測と計画を統合するピクセル状態価値ネットワーク

  条件付きGANとU-Netで高解像度画像列を予測し、運動予測と計画用のピクセル状態価値を同時に学習することで、予測と計画を統合する自動運転手法を提案した。

  原題: Pixel State Value Network for Combined Prediction and Planning in Interactive Environments ／ Sascha Rosbach, Stefan M. Leupold, Simon Großjohann 他

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• 論文移動ロボットナビゲーションロボティクス2023/10/1

  EAST: 計画と制御の協調設計による環境認識型安全追従

  未知環境で動く障害物を避けながら移動計画を安全に追従するため、経路計画の障害物クリアランスコストと制御バリア関数を組み合わせた手法を提案し、実機で検証した。

  原題: EAST: Environment Aware Safe Tracking using Planning and Control Co-Design ／ Zhichao Li, Yinzhuang Yi, Zhuolin Niu 他

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• 論文強化学習機械学習2023/10/1

  オンライン強化学習のためのオフライン再学習：探索バイアスを緩和する分離型方策学習

  オンライン強化学習で探索用の方策と評価用の方策を分離し、全対話データから悲観的に方策を再学習することで探索バイアスを抑え性能を向上させる手法を提案。

  原題: Offline Retraining for Online RL: Decoupled Policy Learning to Mitigate Exploration Bias ／ Max Sobol Mark, Archit Sharma, Fahim Tajwar 他

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• 論文多様体学習ロボティクス2023/10/1

  多様体上のロボット学習のためのノンパラメトリック回帰

  ロボット学習で扱う回転行列やクォータニオンなどの多様体値データに対し、ユークリッド空間への埋め込みや接空間への射影をせず、多様体上で直接ノンパラメトリック回帰を行う「カーネル化尤度推定」を提案し、予測精度を向上させた。

  原題: Non-parametric regression for robot learning on manifolds ／ P. C. Lopez-Custodio, K. Bharath, A. Kucukyilmaz 他

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• 論文ナビゲーションロボティクス2023/10/1

  倉庫内におけるビジョンベースのライン追従による小型飛行ロボットの自律ナビゲーション

  単一カメラとHSV色検出・ハフ変換・カルマンフィルタを組み合わせ、倉庫内の黄色ラインを追従してMAVを自律飛行させる手法を提案し、Gazeboシミュレーションで検証した。

  原題: Autonomous Navigation of Micro Air Vehicles in Warehouses Using Vision-based Line Following ／ Ling Shuang Soh, Hann Woei Ho

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• 論文視覚自己位置推定ロボティクス2023/10/1

  倉庫ロボットナビゲーションのための高精度AprilTag地図を用いた分割共分散交差フィルタによる視覚自己位置推定

  LiDAR-SLAMで作成したAprilTag地図を多数の視覚自己位置推定システムで共有し、時間相関のあるAprilTag計測を分割共分散交差フィルタで融合して倉庫ロボットの位置推定を行う手法を提案した。

  原題: Split Covariance Intersection Filter Based Visual Localization With Accurate AprilTag Map For Warehouse Robot Navigation ／ Susu Fang, Yanhao Li, Hao Li

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/10/1

  幾何学的推論を要する組立タスクにおける視覚表現のロバスト性評価

  ペグ挿しタスクを題材に、視覚事前学習モデルを視覚エンコーダとして用いる視覚運動政策学習のロバスト性を評価し、事前学習モデルよりスクラッチ学習したエンコーダの方が優れることを示した。

  原題: Evaluating Robustness of Visual Representations for Object Assembly Task Requiring Spatio-Geometrical Reasoning ／ Chahyon Ku, Carl Winge, Ryan Diaz 他

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• 論文自動運転/モデル予測制御ロボティクス2023/10/1

  深層学習による対象車両軌道予測を組み込んだモデル予測制御車両

  RNNで周囲車両の将来軌道を予測し、その予測をリスク制約としてモデル予測制御に組み込むことで、衝突回避可能な自動運転車の運動計画手法を提案した。

  原題: Incorporating Target Vehicle Trajectories Predicted by Deep Learning Into Model Predictive Controlled Vehicles ／ Ni Dang, Zengjie Zhang, Jizheng Liu 他

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• 論文自動運転ロボティクス2023/10/1

  Detrive: Transformer検出器を用いた模倣学習によるエンドツーエンド自動運転

  Transformerベースの検出モデルを認識部に用いたエンドツーエンド自動運転モデルを提案し、強化学習エージェントを教師とした模倣学習で訓練、動的障害物回避性能の向上を示した。

  原題: Detrive: Imitation Learning with Transformer Detection for End-to-End Autonomous Driving ／ Daoming Chen, Ning Wang, Feng Chen 他

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• 論文タスク・モーション計画ロボティクス2023/10/1

  STAMP: 微分可能な物理シミュレーションとStein変分勾配降下法によるタスク・モーション統合計画

  タスク計画と運動計画を連続最適化問題に緩和し、微分可能物理シミュレーションの勾配とStein変分勾配降下法を用いて多様な解を一度の最適化で並列に求める手法を提案した。

  原題: STAMP: Differentiable Task and Motion Planning via Stein Variational Gradient Descent ／ Yewon Lee, Andrew Z. Li, Philip Huang 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/10/1

  Knolling Bot 2.0：自己教師あり把持可能性推定による物体整理の強化

  散らかった物体を整然と配置する「ノリング」を行うロボットに、自己教師あり学習で把持可能かどうかを推定する機構を追加し、把持不能な場合は物体を分離してから整理するシステムを開発した。把持可能性予測精度は95.7%を達成した。

  原題: Knolling bot 2.0: Enhancing Object Organization with Self-supervised Graspability Estimation ／ Yuhang Hu, Zhizhuo Zhang, Hod Lipson

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• 論文人間-ロボット相互作用ロボティクス2023/10/1

  フォーカスグループインタビューによる人間-ロボット相互作用におけるバイアス経験の検討

  公共空間でのソーシャルロボット導入に対する市民のバイアスや多様性を、フォーカスグループインタビューで調査した手法と測定に焦点を当てた研究。

  原題: Using Focus Group Interviews to Examine Biased Experiences in Human-Robot-Interaction ／ Lukas Erle, Lara Timm, Carolin Straßmann 他

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• 論文強化学習ライブラリロボティクス2023/10/1

  RL-X: RoboCup向け深層強化学習ライブラリ

  JAXベースで高速な深層強化学習ライブラリRL-Xを開発し、RoboCupサッカーシミュレーション3Dリーグや標準ベンチマークで既存手法より最大4.5倍の高速化を実現した。

  原題: RL-X: A Deep Reinforcement Learning Library (not only) for RoboCup ／ Nico Bohlinger, Klaus Dorer

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• 論文知覚データセット画像認識2023/10/1

  非構造屋外環境の知覚のためのGOOSEデータセット

  非構造屋外環境向けに1万組の画像と点群をラベル付けしたGOOSEデータセットを構築し、セグメンテーションモデルの学習・評価基盤を公開した。

  原題: The GOOSE Dataset for Perception in Unstructured Environments ／ Peter Mortimer, Raphael Hagmanns, Miguel Granero 他

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• 論文拡散モデル計画ロボティクス2023/10/1

  拡散モデルによる適応的オンライン再計画

  拡散モデルを用いた計画において、既存計画の尤度に基づいて再計画のタイミングを判断し、元の目標状態を維持しつつ効率的に再計画する手法を提案。

  原題: Adaptive Online Replanning with Diffusion Models ／ Siyuan Zhou, Yilun Du, Shun Zhang 他

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• 論文姿勢推定画像認識2023/10/1

  Diff-DOPE: 微分可能な深層物体姿勢推定

  微分可能レンダリングを用いて、画像と3Dモデルから物体の6DoF姿勢を学習なしで最適化する手法を提案し、姿勢推定データセットで最先端の結果を達成した。

  原題: Diff-DOPE: Differentiable Deep Object Pose Estimation ／ Jonathan Tremblay, Bowen Wen, Valts Blukis 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2023/10/1

  強化学習による簡略化モデルのタスク性能向上

  接触の多いタスクにおいて、モデル予測制御の出力を摂動させた方策を強化学習で最適化し、簡略化動力学モデルをタスク性能に直結させる手法を提案。三本指ロボットハンドでの物体操作で成功率を最大15%向上させた。

  原題: Enhancing Task Performance of Learned Simplified Models via Reinforcement Learning ／ Hien Bui, Michael Posa

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• 論文水中ロボティクスロボティクス2023/10/1

  人体計測データ比を用いた水中マルチヒューマンロボット協調のためのダイバー識別

  ダイバーの姿勢推定から得られる人体計測データの比率を特徴量として用い、距離や照明条件の変化に頑健なダイバー識別アルゴリズムを提案し、AUV上での実証実験で高精度を達成した。

  原題: Diver Identification Using Anthropometric Data Ratios for Underwater Multi-Human-Robot Collaboration ／ Jungseok Hong, Sadman Sakib Enan, Junaed Sattar

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• 論文セキュリティロボティクス2023/10/1

  AIロボティクスにおけるセキュリティ：現状の手法、課題、機会に関するサーベイ

  AIロボティクスシステムのセキュリティを、攻撃対象・倫理法務・人間ロボットインタラクションの3次元で整理したサーベイ論文。

  原題: Security Considerations in AI-Robotics: A Survey of Current Methods, Challenges, and Opportunities ／ Subash Neupane, Shaswata Mitra, Ivan A. Fernandez 他

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• 論文位置推定ロボティクス2023/10/1

  3D-BBS: 分枝限定法を用いた3D点群スキャンマッチングの大域的位置推定

  分枝限定法を3Dに拡張し、疎なハッシュテーブルとGPU並列化で高速化したLiDAR点群の大域的位置合わせ手法を提案。

  原題: 3D-BBS: Global Localization for 3D Point Cloud Scan Matching Using Branch-and-Bound Algorithm ／ Koki Aoki, Kenji Koide, Shuji Oishi 他

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• 論文物体受け渡しデータセット画像認識2023/10/1

  HOH: 大規模物体数対応のマーカーレス多モーダル人物間物体受け渡しデータセット

  136物体・40人・2720回の人物間物体受け渡しをマーカーレスで多視点RGB-D・骨格・点群・把持ラベル付きで収録した大規模データセットを構築し、把持・向き・軌道予測の実験結果を示した。

  原題: HOH: Markerless Multimodal Human-Object-Human Handover Dataset with Large Object Count ／ Noah Wiederhold, Ava Megyeri, DiMaggio Paris 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/10/1

  DecAP: 減衰アクションプライアを用いたトルクベース脚式ロコモーション方策の模倣学習加速

  位置ベース方策で模倣データを生成し、減衰アクションプライアでトルクベース方策の探索を促す二段階学習法を提案。四足ロボットで外乱に対する頑健性を検証した。

  原題: DecAP: Decaying Action Priors for Accelerated Imitation Learning of Torque-Based Legged Locomotion Policies ／ Shivam Sood, Ge Sun, Peizhuo Li 他

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• 論文オフライン強化学習AI2023/10/1

  合成データによる事前学習がオフライン強化学習を改善する

  言語コーパスでなくても、単純な合成データや1ステップマルコフ連鎖で生成したデータによる短時間の事前学習が、Decision TransformerやCQLのオフライン強化学習性能を向上させることを示した。

  原題: Pre-training with Synthetic Data Helps Offline Reinforcement Learning ／ Zecheng Wang, Che Wang, Zixuan Dong 他

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• 論文sim2realロボティクス2023/10/1

  一般化座標における離散弾性ロッドを用いた変形可能な線状物体の高精度シミュレーションとパラメータ同定

  ロープやケーブルなどの変形可能な線状物体（DLO）を、ロボット物理シミュレータMuJoCo上で高精度かつ高速にシミュレーションする手法を提案し、曲げ・ねじり剛性を同定するパイプラインを開発した。

  原題: Accurate Simulation and Parameter Identification of Deformable Linear Objects using Discrete Elastic Rods in Generalized Coordinates ／ Qi Jing Chen, Timothy Bretl, Quang-Cuong Pham

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• 論文能動学習機械学習2023/10/1

  有限ホライズンによる能動的レベルセット推定

  空間サンプリングにおいて、移動距離と推定誤差を最適にバランスさせながらレベルセットを推定する有限ホライズン探索法を提案し、1次元では閉形式解を導出、高次元ではガウス過程モデルに適用した。

  原題: A Finite-Horizon Approach to Active Level Set Estimation ／ Phillip Kearns, Bruno Jedynak, John Lipor

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• 論文グラフ学習ロボティクス2023/10/1

  ロボティクスにおけるグラフ学習：サーベイ

  ロボティクス応用の観点からグラフニューラルネットワークの基礎・学習法・応用例を体系的にレビューし、知覚・意思決定・制御の統合や今後の課題を整理したサーベイ論文。

  原題: Graph learning in robotics: a survey ／ Francesca Pistilli, Giuseppe Averta

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