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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: 2022/5/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文軌道計画・制御ロボティクス
ガウス過程推定に基づく無人水上艇の安全保証型軌道計画と制御
ガウス過程で不確かさを学習し、Hamilton-Jacobi微分ゲームと組み合わせることで、無人水上艇のより保守的でない安全保証型の軌道計画・制御を実現した。
原題: Safety-guaranteed trajectory planning and control based on GP estimation for unmanned surface vessels ／ Shuhao Zhang, Yujia Yang, Seth Siriya 他
日本語で読む → - 論文教師なし強化学習機械学習
POLTER: 教師なし強化学習のための方策軌道アンサンブル正則化
事前学習中に得られた方策のアンサンブルを利用して、教師なし強化学習アルゴリズムの方策を最適な事前方策に近づける正則化手法を提案し、ベンチマークで性能を向上させた。
原題: POLTER: Policy Trajectory Ensemble Regularization for Unsupervised Reinforcement Learning ／ Frederik Schubert, Carolin Benjamins, Sebastian Döhler 他
日本語で読む → - 論文ソフトロボティクス/剛性可変ロボティクス
指の構造に着想を得た双方向剛性可変ソフトアクチュエータの設計と剛性解析
指の解剖学的構造を模倣し、空気圧・腱ハイブリッド駆動と骨様構造を組み合わせることで、曲げ剛性と横剛性を独立に広範囲で調整できるソフトアクチュエータを開発した。
原題: Design and Stiffness Analysis of a Bio-inspired Soft Actuator with Bi-direction Tunable Stiffness Property ／ Jianfeng Lin, Ruikang Xiao, Zhao Guo
日本語で読む → - 論文オーケストレーションcs.DC
k4.0s: 産業4.0における混在クリティカリティ・コンテナオーケストレーションのモデル（拡張版）
産業4.0環境向けに、リアルタイム性と異なるクリティカリティレベルを考慮したコンテナオーケストレーションモデルk4.0sを提案し、Kubernetes上での実装と実験を示した。
原題: Introducing k4.0s: a Model for Mixed-Criticality Container Orchestration in Industry 4.0 (extended) ／ Marco Barletta, Marcello Cinque, Luigi De Simone 他
日本語で読む → - 論文VTOL/故障耐性ロボティクス
アクチュエータ故障に対応するチルトロータVTOL UAVの設計・モデリング・制御
4つのプロペラを個別に傾けられるチルトロータVTOL機を設計し、冗長性を活かした動的制御配分でアクチュエータ故障時でも飛行を維持できるようにした研究。
原題: Design, Modeling and Control for a Tilt-rotor VTOL UAV in the Presence of Actuator Failure ／ Mohammadreza Mousaei, Junyi Geng, Azarakhsh Keipour 他
日本語で読む → - 論文自動運転計画ロボティクス
高次元入力に対する運動計画器を学習する再帰型ニューラルネットワークの設計
自動運転の計画層に機械学習を導入するため、高次元入力を扱う再帰型ニューラルネットワークによる運動計画器を設計し、その可能性とベースラインを示した論文。
原題: Designing a Recurrent Neural Network to Learn a Motion Planner for High-Dimensional Inputs ／ Johnathan Chiu
日本語で読む → - 論文感情支援ロボットロボティクス
社会的ロボットと時間知識グラフによる共生型子どもの感情支援
子どもの感情支援のため、文献コーパスとイベント履歴を組み込んだ知識グラフを用い、社会的ロボットが支援発話を行い専門家が子どもの感情状態を追跡できる枠組みを提案した。
原題: Symbiotic Child Emotional Support with Social Robots and Temporal Knowledge Graphs ／ Isabella Saccardi, Duygu Sezen Islakoglu, Anouk Neerincx 他
日本語で読む → - 論文経路計画ロボティクス
BiAIT*: 適応的ヒューリスティックを用いた対称双方向最適経路計画
AIT*を対称双方向探索に拡張し、初期解をより速く見つけつつ衝突時のヒューリスティック更新計算を削減した経路計画手法BiAIT*を提案した。
原題: BiAIT*: Symmetrical Bidirectional Optimal Path Planning with Adaptive Heuristic ／ Chenming Li, Han Ma, Peng Xu 他
日本語で読む → - 論文自動運転知覚画像認識
自動運転のための道路未知物体のマルチモーダル検出
LiDARとカメラを組み合わせて既知クラスに属さない未知物体を検出するパイプラインを提案し、Waymoデータセットで評価した。
原題: Multimodal Detection of Unknown Objects on Roads for Autonomous Driving ／ Daniel Bogdoll, Enrico Eisen, Maximilian Nitsche 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
スター世界の創出：オンライン動作計画のためのロボット作業空間の再形成
障害物が重なる実環境でも、ナビゲーション関数などのリアクティブ動作計画を適用できるよう、作業空間を互いに素なスター形状領域に再形成する手法を提案した。
原題: Creating Star Worlds: Reshaping the Robot Workspace for Online Motion Planning ／ Albin Dahlin, Yiannis Karayiannidis
日本語で読む → - 論文LiDARカメラ融合ロボティクス
高解像度LiDARとカメラの融合によるロボット収穫のための正確な果実位置推定
LiDARとカメラを融合し、リンゴ園での収穫ロボット向けに果実の3次元位置を高精度に推定する手法を提案。従来のRGB-Dカメラより誤差を約5分の1に低減した。
原題: Accurate Fruit Localisation for Robotic Harvesting using High Resolution LiDAR-Camera Fusion ／ Hanwen Kang, Xing Wang, Chao Chen
日本語で読む → - 論文自動運転レースロボティクス
Learn-to-Raceチャレンジ2022：自動運転レースにおける安全な学習とクロスドメイン汎化のベンチマーク
自動運転レースの仮想チャレンジの結果を報告し、強化学習エージェントの安全性・性能・汎化能力を評価する新しいベンチマークを提案した。
原題: Learn-to-Race Challenge 2022: Benchmarking Safe Learning and Cross-domain Generalisation in Autonomous Racing ／ Jonathan Francis, Bingqing Chen, Siddha Ganju 他
日本語で読む → - 論文協調知覚/自動運転画像認識
COOPERNAUT: 車車間通信を活用した協調知覚によるエンドツーエンド自動運転
LiDAR情報を車車間で無線通信して共有し、見通し外の危険にも対応する協調知覚型のエンドツーエンド自動運転モデルを提案。事故多発シナリオで従来の自車視点モデルより成功率を40%改善した。
原題: COOPERNAUT: End-to-End Driving with Cooperative Perception for Networked Vehicles ／ Jiaxun Cui, Hang Qiu, Dian Chen 他
日本語で読む → - 論文VPR画像認識
ロボット自己位置推定のための実環境テキスト検出・認識
看板などのシーンテキストをエンドツーエンドで検出・認識し、ロボットのVisual Place Recognitionに活用する手法を提案し、挑戦的なベンチマークで既存手法を上回る精度を示した。
原題: Text Detection & Recognition in the Wild for Robot Localization ／ Zobeir Raisi, John Zelek
日本語で読む → - 論文視覚的自己位置推定画像認識
ImPosing: 効率的な視覚的自己位置推定のための暗黙的ポーズ符号化
画像とカメラポーズを別々のニューラルネットで共通の潜在表現に埋め込み、類似度を階層的に評価することで、都市規模の環境でリアルタイムに車両の位置・姿勢を推定する手法を提案。
原題: ImPosing: Implicit Pose Encoding for Efficient Visual Localization ／ Arthur Moreau, Thomas Gilles, Nathan Piasco 他
日本語で読む → - 論文VLA制御
速度計測なしでVTOL-UAVを指数安定に制御するオブザーバベース制御器
GPSやジャイロなしで、視覚情報のみからVTOL-UAVの姿勢・角速度・位置・速度を推定し、ほぼ大域指数安定に追従制御するオブザーバベース制御器を提案した論文。
原題: Exponentially Stable Observer-based Controller for VTOL-UAVs without Velocity Measurements ／ Hashim A. Hashim
日本語で読む → - 論文教育ロボットロボティクス
感情に寄り添い適応する教育ロボット
子どもの感情を認識し興味を記憶して行動を適応させながら、プログラミング指示でも動かせる教育ロボットWollyを提案した論文。
原題: An affective and adaptive educational robot ／ Cristina Gena, Alberto Lillo, Claudio Mattutino 他
日本語で読む → - 論文運動予測ロボティクス
効率的な注意機構ベース車両運動予測のための地図特徴量の探索
Argoverse 1.0ベンチマークにおいて、最小限の地図情報から得られる走行可能領域や目標点などの解釈可能な特徴量と過去軌跡を入力とする効率的な注意機構モデルで、競争力のある運動予測性能を達成した研究。
原題: Exploring Map-based Features for Efficient Attention-based Vehicle Motion Prediction ／ Carlos Gómez-Huélamo, Marcos V. Conde, Miguel Ortiz
日本語で読む → - 論文オープンエンド学習機械学習
非定常な相互依存タスクの自律的オープンエンド学習
目標間の相互依存関係が変化する環境で、内的動機に基づきサブタスク選択をMDPとして扱う階層的アーキテクチャH-GRAILを提案し、効率的なスキル獲得を実現した。
原題: Autonomous Open-Ended Learning of Tasks with Non-Stationary Interdependencies ／ Alejandro Romero, Gianluca Baldassarre, Richard J. Duro 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
非ホロノミック移動ロボットの時変フォーメーション制御のためのファジィ適応バックステッピング制御器の設計と実装
リーダー・フォロワー間の相対距離と方位を時変パラメータとして扱う非ホロノミック移動ロボットのフォーメーション制御をバックステッピング法で設計し、初期の過大入力問題をファジィ適応アルゴリズムで改善した研究。
原題: Design and Implementation of a Fuzzy Adaptive Controller for Time-Varying Formation Leader-Follower Configuration of Nonholonomic Mobile Robots ／ Payam Nourizadeh, Aghil Yousefi-Koma, Moosa Ayati
日本語で読む → - 論文敵対的ロバスト性/操縦機械学習
AutoJoin: ノイズ除去オートエンコーダとジョイント学習による勾配不要摂動に対する効率的な敵対的訓練
回帰モデルにデコーダを付加してノイズ除去オートエンコーダを構成し、操縦とノイズ除去を同時学習させることで、勾配不要の敵対的摂動に対して高効率かつ高ロバストな画像ベース操縦モデルを実現した。
原題: AutoJoin: Efficient Adversarial Training against Gradient-Free Perturbations for Robust Maneuvering via Denoising Autoencoder and Joint Learning ／ Michael Villarreal, Bibek Poudel, Ryan Wickman 他
日本語で読む → - 論文適応光学/強化学習astro-ph.IM
強化学習による望遠鏡実機向け補償光学制御への挑戦
強化学習で補償光学のダイナミクスモデルと制御方策を学習し、8m・40m望遠鏡の数値シミュレーションとMagAO-X実験室実験で残留波面誤差を改善した。
原題: Towards on-sky adaptive optics control using reinforcement learning ／ J. Nousiainen, C. Rajani, M. Kasper 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
異種・持続的航空サービスに向けたUAV充電スケジューリングの最適化
UAVの充電スケジューリング問題を検討し、均一配置では最適なHORRを、不均一配置ではNP困難性を示して近似解法PHERRを提案した。
原題: Optimizing UAV Recharge Scheduling for Heterogeneous and Persistent Aerial Service ／ Edgar Arribas, Vicent Cholvi, Vincenzo Mancuso
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
計画から実践へ：潜在空間での目標合成による効率的なオンライン微調整
高レベルプランナーが潜在空間で中間目標を生成し、オフラインRLで事前学習した方策をオンライン探索で微調整することで、長期的なタスクを効率的に学習する手法を提案。
原題: Planning to Practice: Efficient Online Fine-Tuning by Composing Goals in Latent Space ／ Kuan Fang, Patrick Yin, Ashvin Nair 他
日本語で読む → - 論文群制御cs.DC
三次元プログラマブルマテリアルにおける非同期決定論的リーダー選出
FCC格子を用いた3Dアメーボットモデルを定式化し、非同期敵対者下で決定論的にリーダーを選出する分散アルゴリズムを提案した。
原題: Asynchronous Deterministic Leader Election in Three-Dimensional Programmable Matter ／ Joseph L. Briones, Tishya Chhabra, Joshua J. Daymude 他
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
ロボットの性別中立性を問い直す
人と関わるロボットの性別中立性に関する研究を概観し、中立という考え方自体を批判的に検討して新たなアプローチを探るレビュー論文。
原題: Neither "Hear" Nor "Their": Interrogating Gender Neutrality in Robots ／ Katie Seaborn, Peter Pennefather
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
履歴情報と相互作用を活用した群衆下でのマルチサブゴールロボットナビゲーション
ロボットと人間の履歴情報をグラフニューラルネットで集約し、強化学習の選択モジュールで次の位置を計画することで、群衆環境でのナビゲーション性能を向上させた研究。
原題: Multi-subgoal Robot Navigation in Crowds with History Information and Interactions ／ Xinyi Yu, Jianan Hu, Yuehai Fan 他
日本語で読む → - 論文自動運転AI
予測型自動運転システムのテスト：教訓と今後の提言
自動運転の予測システムを実車テストした結果を分析し、従来の物理的テスト手法の限界と今後の課題、改善策を提言した論文。
原題: Testing predictive automated driving systems: lessons learned and future recommendations ／ Rubén Izquierdo Gonzalo, Carlota Salinas Maldonado, Javier Alonso Ruiz 他
日本語で読む → - 論文モデル予測制御制御
非ホロノミック車両のモデル予測制御：差動駆動を超えて
非ホロノミック車両を目標点に操舵するためのモデル予測制御（MPC）の設計手順を提案し、非二次コスト関数が安定化に必要であることを示した。
原題: Model Predictive Control of Non-Holonomic Vehicles: Beyond Differential-Drive ／ Mario Rosenfelder, Henrik Ebel, Jasmin Krauspenhaar 他
日本語で読む → - 論文エッジML機械学習
タイニーロボット学習：リソース制約ロボットにおける機械学習の課題と方向性
低コスト・省リソースの小型自律ロボットに機械学習を搭載する「タイニーロボット学習」の課題を整理し、組み込み・ロボティクス・MLの融合領域における今後の研究方向を展望したサーベイ。
原題: Tiny Robot Learning: Challenges and Directions for Machine Learning in Resource-Constrained Robots ／ Sabrina M. Neuman, Brian Plancher, Bardienus P. Duisterhof 他
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