論文

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: 2021/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文安全RL機械学習2021/6/1

  アドバンテージに基づく介入を用いた安全強化学習

  アドバンテージ関数に基づく介入機構で学習中も安全性を保ちつつ、制約なしRLアルゴリズムで方策を最適化するSAILRを提案した論文。

  原題: Safe Reinforcement Learning Using Advantage-Based Intervention ／ Nolan Wagener, Byron Boots, Ching-An Cheng

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• 論文ナビゲーション画像認識2021/6/1

  知的自律ナビゲーションエージェントの構築

  視覚・言語理解・推論・計画を統合し、物理世界で複雑なナビゲーションを行う自律エージェントのアルゴリズムを、強化学習とモジュール型学習の両面から研究した博士論文。

  原題: Building Intelligent Autonomous Navigation Agents ／ Devendra Singh Chaplot

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• 論文セグメンテーション画像認識2021/6/1

  グラフニューラルネットワークによる混雑環境でのインスタンスマスク精緻化

  混雑した環境での物体インスタンス分割を改善するため、マスクをグラフ表現し、GNNで物体間関係を考慮してセグメンテーションを修正する手法を提案した論文。

  原題: RICE: Refining Instance Masks in Cluttered Environments with Graph Neural Networks ／ Christopher Xie, Arsalan Mousavian, Yu Xiang 他

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• 論文安全制御制御2021/6/1

  安全制御手法の比較：制御バリア関数と到達可能性解析

  制御バリア関数とハミルトン・ヤコビ到達可能性解析を、システムダイナミクスの一般性・構築の難しさ・計算コストの観点で比較し、Dubinsカー模型で数値的に検証した。

  原題: Comparison between safety methods control barrier function vs. reachability analysis ／ Zhichao Li

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• 論文群制御ロボティクス2021/6/1

  再構成可能なマルチロボットシステムにおける冗長性の能動的活用

  再構成可能なマルチロボットシステムのための組織モデルを提案し、ミッション成功率を最適化する際に冗長性を能動的に活用する計画手法を、惑星探査のシミュレーションで評価した論文。

  原題: Active Exploitation of Redundancies in Reconfigurable Multi-Robot Systems ／ Thomas M. Roehr

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/6/1

  接触変化を伴うロボットマニピュレーションのためのフレームワーク

  接触の発生・消失で不連続になるマニピュレーション動作を、接触予測と速度プロファイルの平滑化により滑らかに制御するフレームワークを提案し、複数回の接触変化を伴うスライディングタスクで評価した。

  原題: Towards a Framework for Changing-Contact Robot Manipulation ／ Saif Sidhik, Mohan Sridharan, Dirk Ruiken

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• 論文視覚的場所認識画像認識2021/6/1

  視覚的場所認識の難易度を決める要因

  視覚的場所認識の実験設定が論文間で比較しにくい理由を整理し、難易度を左右する多様な性質の一覧とその活用例を示した。

  原題: What makes visual place recognition easy or hard? ／ Stefan Schubert, Peer Neubert

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• 論文EV充電/群制御cs.CY2021/6/1

  充電が終わったら戻っておいで！電気自動車の自己組織化充電

  自宅に充電設備がないEVオーナー向けに、夜間などの空き時間を利用して自動で公共・民間の充電インフラへ行き充電して戻る仕組みを、ブロックチェーン基盤の分散型エコシステムとして提案した論文。

  原題: Come back when you are charged! Self-Organized Charging for Electric Vehicles ／ Benjamin Leiding

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• 論文群制御AI2021/6/1

  オンライン多エージェント経路探索の競合解析

  時間とともに新しいエージェントが現れるオンラインMAPFを定式化し、アルゴリズムを可制御性と合理性で分類して競合比を理論的に解析した論文。

  原題: A Competitive Analysis of Online Multi-Agent Path Finding ／ Hang Ma

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• 論文UAV/地雷検出ロボティクス2021/6/1

  地中探査レーダ搭載ドローンによる地雷検出のためのナビゲーションと自己位置推定

  産業用センサスイートとファクターグラフ推定を組み合わせ、地対地レーダ搭載MAVの自動飛行・高精度自己位置推定・合成開口レーダ撮像を実現した研究。

  原題: Under the Sand: Navigation and Localization of a Micro Aerial Vehicle for Landmine Detection with Ground Penetrating Synthetic Aperture Radar ／ Rik Bähnemann, Nicholas Lawrance, Lucas Streichenberg 他

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• 論文行動計画ロボティクス2021/6/1

  ロボット行動の設計・実行・監視ツールチェーン

  ビヘイビアツリーとステートチャートでロボット行動を設計・実行し、仕様違反を監視するツールチェーンを提案し、シミュレーションで検証した。

  原題: A Toolchain to Design, Execute, and Monitor Robots Behaviors ／ Michele Colledanchise, Giuseppe Cicala, Daniele E. Domenichelli 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2021/6/1

  測地線運動スキルを学習するリーマン多様体

  人間の実演からエンドエフェクタの位置・姿勢空間上のリーマン多様体をVAEで学習し、その測地線を運動スキルとして任意点間の計画や動的障害物回避、未実演の多モード運動生成を実現した。

  原題: Learning Riemannian Manifolds for Geodesic Motion Skills ／ Hadi Beik-Mohammadi, Søren Hauberg, Georgios Arvanitidis 他

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• 論文ObjectNav画像認識2021/6/1

  観測を超えて：ObjectNavへのアプローチ

  センサフュージョンと機械学習を組み合わせ、未知環境で目標物体へ自律移動するVisual Semantic Navigation（ObjectNav）に取り組み、Habitat Challenge 2021で4位の成績を収めた。

  原題: BEyond observation: an approach for ObjectNav ／ Daniel V. Ruiz, Eduardo Todt

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• 論文群制御ロボティクス2021/6/1

  車線選好を考慮した自動運転車の隊列制御

  多車線道路で各車の希望車線を考慮し、二層型隊列制御とCBSで衝突回避経路を計画する手法を提案し、高交通量時に渋滞を減らし効率を改善することを示した。

  原題: Formation Control with Lane Preference for Connected and Automated Vehicles in Multi-lane Scenarios ／ Mengchi Cai, Chaoyi Chen, Jiawei Wang 他

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• 論文非線形制御機械学習2021/6/1

  Koopmanスペクトル非線形制御と効率的オンライン学習

  制御対象のKoopman作用素のスペクトルに対するコストを最小化することで、非線形振動子や滑らかな動きなど安定多様体上の自然な挙動を誘導する新たな制御パラダイムを提案し、サブリニア後悔を保証するオンライン学習アルゴリズムを示した。

  原題: Koopman Spectrum Nonlinear Regulators and Efficient Online Learning ／ Motoya Ohnishi, Isao Ishikawa, Kendall Lowrey 他

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• 論文最適化math.OC2021/6/1

  階層型最小二乗計画のための効率的な内点法

  ロボティクスで頻出する階層型最小二乗計画(HLSP)を、ヌル空間法に基づく主双対内点法で高速に解く手法を提案し、劣悪条件の階層ロボット制御でも計算時間の変動を抑えて安定に解けることを示した。

  原題: $\mathcal{N}$IPM-HLSP: An Efficient Interior-Point Method for Hierarchical Least-Squares Programs ／ Kai Pfeiffer, Adrien Escande, Ludovic Righetti

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• 論文ナビゲーションロボティクス2021/6/1

  不確実性を伴う群衆環境での好奇心に基づくロボットナビゲーション

  混雑環境での自己位置推定の不確かさと人の快適性を考慮し、情報豊富なランドマークへ向かう好奇心と群衆を避ける好奇心を組み合わせて安全な経路を計画するフレームワークを提案した。

  原題: Curiosity-based Robot Navigation under Uncertainty in Crowded Environments ／ Kuanqi Cai, Weinan Chen, Chaoqun Wang 他

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• 論文海洋ロボティクスロボティクス2021/6/1

  複数船舶・複数フロートによる海洋推定の実海域試験

  複数の水上船舶がドリフターやフロートを投入・回収しながら海洋情報を効率的に収集する階層的フレームワークを実海域で試験し、課題と対処法を示した。

  原題: Field trial on Ocean Estimation for Multi-Vessel Multi-Float-based Active perception ／ Giovanni D'urso, James Ju Heon Lee, Ki Myung Brian Lee 他

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• 論文環境認識機械学習2021/6/1

  注意機構を用いた走行環境複雑度認識ネットワーク

  自然運転動画と車両ダイナミクスから周囲の走行環境の複雑度を予測する注意機構ベースのニューラルネットを提案し、BDDデータセットで91.22%の分類精度を達成した。

  原題: Attention-based Neural Network for Driving Environment Complexity Perception ／ Ce Zhang, Azim Eskandarian, Xuelai Du

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• 論文物体検出画像認識2021/6/1

  RoboCup SSL向けリアルタイム組込み物体検出のデータセットとベンチマーク

  RoboCup小型ロボットリーグ(SSL)向けのオープンソース物体検出データセットを構築し、低消費電力組込みシステム上での学習・実装・評価パイプラインを提案した。MobileNet SSD v1がSSLロボット上で94FPS・AP44.88%を達成した。

  原題: Dataset and Benchmarking of Real-Time Embedded Object Detection for RoboCup SSL ／ Roberto Fernandes, Walber M. Rodrigues, Edna Barros

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• 論文モジュール式マルチロータロボティクス2021/6/1

  H-ModQuad：4・5・6制御自由度を持つモジュール式マルチロータ

  傾斜プロペラ付き直方体モジュールを組み合わせることで、ペイロードと制御自由度（4〜6）を拡張できるモジュール式飛行ロボットを提案し、各自由度向けの制御器と実機実験で検証した。

  原題: H-ModQuad: Modular Multi-Rotors with 4, 5, and 6 Controllable DOF ／ Jiawei Xu, Diego S. D'Antonio, David Saldaña

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• 論文セマンティックセグメンテーション画像認識2021/6/1

  農業セマンティックセグメンテーションのための仮想時系列サンプルによる再帰型ニューラルネットワーク

  時系列ラベル付きデータなしで、静止画像から仮想の時系列サンプルを生成し、軽量RNNを訓練することで農業画像のセマンティックセグメンテーション精度を向上させた研究。

  原題: Virtual Temporal Samples for Recurrent Neural Networks: applied to semantic segmentation in agriculture ／ Alireza Ahmadi, Michael Halstead, Chris McCool

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• 論文医療ロボティクスロボティクス2021/6/1

  手装着型電動針ステアリングツールによるMRI可視病変の画像誘導乳房生検

  術前MRI画像と術中の光学トラッキングを融合し、手装着型の電動針ステアリング装置で乳房腫瘍への針誘導を支援するロボットシステムを提案し、ファントム実験で平均2.3mmの精度を達成した。

  原題: Image-guided Breast Biopsy of MRI-visible Lesions with a Hand-mounted Motorised Needle Steering Tool ／ Marta Lagomarsino, Vincent Groenhuis, Maura Casadio 他

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• 論文群制御制御2021/6/1

  時間制約付き3エージェント協調追跡回避

  追跡者から逃れる囮役と防御役の2機協調制御則を固定時間スライディングモード制御で設計し、追跡者の機動を非線形有限時間外乱オブザーバで推定する手法を提案した論文。

  原題: Three-agent Time-constrained Cooperative Pursuit-Evasion ／ Abhinav Sinha, Shashi Ranjan Kumar, Dwaipayan Mukherjee

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• 論文歩行ロボティクス2021/6/1

  脚式ロボットにおける動的動作プリミティブ間の安全な遷移の検証

  動的動作プリミティブ間の遷移を安全に判定する枠組みを定式化し、四脚ロボットで立ち上がり・歩行・跳躍の遷移を実験的に実現した。

  原題: Verifying Safe Transitions between Dynamic Motion Primitives on Legged Robots ／ Wyatt Ubellacker, Noel Csomay-Shanklin, Tamas G. Molnar 他

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• 論文模倣学習ロボティクス2021/6/1

  生成的・予測モデルによるロボットの継続的模倣学習

  GANとダイナミクス予測モデルで過去タスクの擬似軌道を生成し、ロボットが新タスクを逐次学習できる継続的模倣学習手法を提案した。

  原題: CRIL: Continual Robot Imitation Learning via Generative and Prediction Model ／ Chongkai Gao, Haichuan Gao, Shangqi Guo 他

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• 論文セグメンテーション画像認識2021/6/1

  OffRoadTranSeg：オフロード環境におけるTransformerを用いた半教師ありセグメンテーション

  自己教師ありViTと深度推定による自動データ選択・ラベリングを組み合わせ、非構造屋外環境のセグメンテーションを半教師ありで行う初のエンドツーエンド枠組みを提案し、RELLIS-3DとRUGDで最先端性能とクラス不均衡の改善を示した。

  原題: OffRoadTranSeg: Semi-Supervised Segmentation using Transformers on OffRoad environments ／ Anukriti Singh, Kartikeya Singh, P. B. Sujit

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• 論文自動運転画像認識2021/6/1

  他車の観察から学ぶ運転ポリシー学習

  周囲の他車の視点に変換した観測と推定した操作から運転ポリシーを学習するLbWフレームワークを提案し、少ないデータで堅牢な運転を実現した。

  原題: Learning by Watching ／ Jimuyang Zhang, Eshed Ohn-Bar

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• 論文動作計画ロボティクス2021/6/1

  リプシッツバンディットを用いた連続空間のPOMDPにおける効率的サンプリング

  行動の結果がリプシッツ連続であると仮定するバンディット手法をPOMDPのサンプリングベース計画に導入し、自動運転の動作計画で効率化を実証した論文。

  原題: Efficient Sampling in POMDPs with Lipschitz Bandits for Motion Planning in Continuous Spaces ／ Ömer Şahin Taş, Felix Hauser, Martin Lauer

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• 論文物体検出ロボティクス2021/6/1

  リスク順位付き再現率：自動運転車の物体検出システムにおける衝突安全指標

  衝突リスクに基づいて物体を3段階にランク分けし、各ランクごとに再現率を測る新しい物体検出評価指標R³を提案した論文。

  原題: Risk Ranked Recall: Collision Safety Metric for Object Detection Systems in Autonomous Vehicles ／ Ayoosh Bansal, Jayati Singh, Micaela Verucchi 他

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