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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: 2020/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文データサイエンス/機械工学AI2020/12/1

  データサイエンスと機械工学への応用に関するレビュー

  データサイエンスの定義・手法を概説し、機械工学における活用事例や課題、発展の方向性をレビューした論文。

  原題: A Review into Data Science and Its Approaches in Mechanical Engineering ／ Ashkan Yousefi Zadeh, Meysam Shahbazy

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• 論文深度センシング画像認識2020/12/1

  Time-of-Flight方式の深度カメラとレンジスキャナの概観

  パルス光と連続変調光の2方式によるTOF深度計測の原理を解説し、既存の試作機・市販品、キャリブレーション手法、カラーカメラとの融合の利点と課題をレビューした論文。

  原題: An Overview of Depth Cameras and Range Scanners Based on Time-of-Flight Technologies ／ Radu Horaud, Miles Hansard, Georgios Evangelidis 他

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• 論文sim2realロボティクス2020/12/1

  ダイナミクス・サイクル整合性によるドメイン間対応の学習

  非ペアのデータからダイナミクス・サイクル整合性を用いて異なるドメイン間の対応を学習し、追加のファインチューニングなしでポリシーを転移できる手法を提案した。

  原題: Learning Cross-Domain Correspondence for Control with Dynamics Cycle-Consistency ／ Qiang Zhang, Tete Xiao, Alexei A. Efros 他

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• 論文経路計画AI2020/12/1

  自己組織化としての糸締め現象：最短ホモトピー経路・平滑経路・凸包の計算

  糸を両端から引っ張って締める現象を模した自己組織化ニューラルネット(STON)を提案し、障害物下での最短ホモトピー経路や平滑経路、凸包の計算に応用した研究。

  原題: String Tightening as a Self-Organizing Phenomenon: Computation of Shortest Homotopic Path, Smooth Path, and Convex Hull ／ Bonny Banerjee

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• 論文3D多物体追跡画像認識2020/12/1

  AutoSelect: 3D多物体追跡のための自動・動的検出選択

  追跡対象の検出を自動的に選別し、フレームや物体ごとに閾値を動的に調整することで、手動の閾値探索を不要にしつつ3D多物体追跡の精度を向上させた研究。

  原題: AutoSelect: Automatic and Dynamic Detection Selection for 3D Multi-Object Tracking ／ Xinshuo Weng, Kris Kitani

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• 論文群制御ロボティクス2020/12/1

  無記憶な群ロボットによる均一円形フォーメーション

  透明・非透明で視界制限のある円盤型ロボット群が、通信なしで等間隔の円周上に整列する分散アルゴリズムを提案し、衝突やデッドロックの回避を証明した。

  原題: Uniform Circle Formation By Oblivious Swarm Robots ／ Moumita Mondal, Sruti Gan Chaudhuri, Ayan Dutta 他

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• 論文LiDARオドメトリロボティクス2020/12/1

  LOCUS: 極限環境向け高精度LiDARオドメトリとリアルタイム3Dマッピング

  多段スキャンマッチングとセンサ健全性を考慮した統合により、劣悪な知覚条件下でも堅牢かつリアルタイムに動作するLiDARオドメトリシステムを提案し、DARPA地下トンネルチャレンジで実証した。

  原題: LOCUS: A Multi-Sensor Lidar-Centric Solution for High-Precision Odometry and 3D Mapping in Real-Time ／ M. Palieri, B. Morrell, A Thakur 他

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• 論文自己教師あり学習/LiDARセグメンテーションロボティクス2020/12/1

  屋内自律走行のためのLiDARセグメンテーションの自己教師あり学習

  SLAMとレイトレーシングを組み合わせてLiDAR点群のセマンティックラベルを自動生成し、人手注釈なしで深層セグメンテーションモデルを訓練する手法を提案。走行を重ねるごとに自己改善し、複雑な環境でのナビゲーションや自己位置推定の性能向上を示した。

  原題: Self-Supervised Learning of Lidar Segmentation for Autonomous Indoor Navigation ／ Hugues Thomas, Ben Agro, Mona Gridseth 他

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• 論文物体検出画像認識2020/12/1

  ラベルは完璧ではない：物体検出における空間的不確かさの推定

  LiDAR点群からバウンディングボックスラベルの不確かさを生成モデルで推定し、確率的バウンディングボックスの新表現と不確かさを考慮した評価指標JIoUを提案した論文。

  原題: Labels Are Not Perfect: Inferring Spatial Uncertainty in Object Detection ／ Di Feng, Zining Wang, Yiyang Zhou 他

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• 論文エッジ推論画像認識2020/12/1

  YolactEdge：エッジデバイスでリアルタイム動作するインスタンスセグメンテーション

  TensorRT最適化と動画の時間的冗長性を利用する特徴ワーピングにより、Jetson AGX Xavier上で最大30.8FPSのリアルタイムインスタンスセグメンテーションを実現した。

  原題: YolactEdge: Real-time Instance Segmentation on the Edge ／ Haotian Liu, Rafael A. Rivera Soto, Fanyi Xiao 他

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• 論文人間-ロボット協調ロボティクス2020/12/1

  曖昧な目標から協調を築く：実世界の人間-ロボット協調のための進化的価値学習

  人間が最初は漠然とした目標しか持たない協調作業で、目標が具体化していく過程をベイズ推論でモデル化し、深層強化学習でロボットが能動的に目標特定を促す協調方策を学習した。

  原題: Forming Real-World Human-Robot Cooperation for Tasks With General Goal ／ Lingfeng Tao, Michael Bowman, Jiucai Zhang 他

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• 論文経路計画ロボティクス2020/12/1

  ヒューリスティック誘導による動作プリミティブ枝刈りと疎帯構造を用いた経路最適化に基づく効率的動作計画E³MoP

  大規模で部分的に未知な複雑環境での自律ナビゲーションのため、大域経路計画・局所経路最適化・時間最適速度計画の3層からなる動作計画フレームワークを提案し、動作プリミティブのヒューリスティック枝刈りと疎帯構造を活用した最適化で計算効率を大幅に改善した。

  原題: E$ \mathbf{^3} $MoP: Efficient Motion Planning Based on Heuristic-Guided Motion Primitives Pruning and Path Optimization With Sparse-Banded Structure ／ Jian Wen, Xuebo Zhang, Haiming Gao 他

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• 論文sim2realロボティクス2020/12/1

  学習によるソフトロボットの効率的なヤコビアン逆運動学とsim-to-real転移

  ニューラルネットで順運動学とそのヤコビアンを学習し、ヤコビアン反復でソフトロボットの逆運動学を解く手法を提案。微分可能なsim-to-real層で実機に転移し、空圧駆動ソフトロボットの軌道追従と対話的位置決めで有効性を検証した。

  原題: Efficient Jacobian-Based Inverse Kinematics with Sim-to-Real Transfer of Soft Robots by Learning ／ Guoxin Fang, Yingjun Tian, Zhi-Xin Yang 他

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• 論文群制御ロボティクス2020/12/1

  異種マルチロボットのセンサカバレッジにおけるチーム構成変化への適応

  異なるセンサを持つロボットチームで環境を効率的に観測するため、チーム構成の変化に応じて各センサの重要度を自動調整する正則化最適化手法を提案し、故障時にも頑健に適応できることを示した。

  原題: Adaptation to Team Composition Changes for Heterogeneous Multi-Robot Sensor Coverage ／ Brian Reily, Terran Mott, Hao Zhang

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• 論文人物検出画像認識2020/12/1

  キャリブレーション済みカメラを用いた2D距離データにおける自己教師あり人物検出

  キャリブレーション済みカメラの画像検出器から疑似ラベルを自動生成し、2D LiDAR人物検出器を自己教師ありで学習・微調整する手法を提案。手動注釈なしで検出性能を向上できる。

  原題: Self-Supervised Person Detection in 2D Range Data using a Calibrated Camera ／ Dan Jia, Mats Steinweg, Alexander Hermans 他

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• 論文点群インスタンスセグメンテーション画像認識2020/12/1

  FPCC: 産業用ビンピッキング向け高速点群クラスタリングによるインスタンスセグメンテーション

  ビンピッキング場面の点群を対象に、各点の特徴とインスタンスの幾何中心を同時に推定するFPCC-Netと高速クラスタリングを組み合わせ、遮蔽された同一物体を効率的に分離する手法を提案した。

  原題: FPCC: Fast Point Cloud Clustering based Instance Segmentation for Industrial Bin-picking ／ Yajun Xu, Shogo Arai, Diyi Liu 他

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• 論文VQAAI2020/12/1

  映像質問応答のためのオープンエンドなマルチモーダル関係推論

  映像シーン内で言語対話により参加者の質問に答えるロボットエージェントを構築し、映像認識と言語処理を統合して人間とロボットの信頼と対話効率の関係を分析した研究。

  原題: Open-Ended Multi-Modal Relational Reasoning for Video Question Answering ／ Haozheng Luo, Ruiyang Qin, Chenwei Xu 他

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• 論文ケーブル駆動パラレルロボットロボティクス2020/12/1

  運動学的拘束を有する平面ハイブリッドケーブル駆動パラレルロボットのモデリング・振動制御・軌道追従

  倉庫作業やリハビリ向けに、シリアルロボットとケーブル駆動パラレルロボットの長所を併せ持つ平面ハイブリッドロボットを提案し、運動学・動力学モデル化、冗長性解決、剛性最適化、2種類の振動制御手法の開発と評価を行った。

  原題: Modeling, Vibration Control, and Trajectory Tracking of a Kinematically Constrained Planar Hybrid Cable-Driven Parallel Robot ／ Ronghuai Qi, Amir Khajepour, William W. Melek

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• 論文熱サーボ/マニピュレーションロボティクス2020/12/1

  放射熱に基づく熱サーボ制御：新モデル・制御則と実験

  ロボットの動きで放射源と対象物間の熱伝達を調整する新しいセンサベース制御法を提案し、幾何・熱・運動モデルと2種の熱サーボ制御器を設計・安定性解析・実験検証した。

  原題: On Radiation-Based Thermal Servoing: New Models, Controls and Experiments ／ Luyin Hu, David Navarro-Alarcon, Andrea Cherubini 他

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• 論文衝突検出math.MG2020/12/1

  滑らかで正曲率境界を持つ凸体の閉形式ミンコフスキー和

  境界が滑らかで断面曲率が正の凸体同士のミンコフスキー和を、法線ベクトルや勾配を用いた閉形式のパラメトリック式で表す2つの定理を導出し、超二次体での数値検証や動作計画・衝突検出への応用を示した論文。

  原題: Closed-Form Minkowski Sums of Convex Bodies with Smooth Positively Curved Boundaries ／ Sipu Ruan, Gregory S. Chirikjian

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• 論文強化学習機械学習2020/12/1

  強化学習で低フラクタル次元の軌道を明示的に促す

  強化学習エージェントの報酬に後処理関数を加えることで、生成される軌道のフラクタル次元を下げ、ノイズや外乱に対するロバスト性を向上させる手法を提案した論文。

  原題: Explicitly Encouraging Low Fractional Dimensional Trajectories Via Reinforcement Learning ／ Sean Gillen, Katie Byl

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• 論文キャリブレーションロボティクス2020/12/1

  スピニングLiDARとソリッドステートLiDARの統一的な内部キャリブレーション

  LiDARの種類に依存せず点群の空間幾何に基づき、キャリブレーションパラメータをリー群の要素としてモデル化することで、異なるLiDARを統一的に校正する手法を提案した論文。

  原題: Global Unifying Intrinsic Calibration for Spinning and Solid-State LiDARs ／ Jiunn-Kai Huang, Chenxi Feng, Madhav Achar 他

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• 論文分散追跡cs.MA2020/12/1

  限られた視野を持つセンサネットワークにおける分散型多物体追跡

  視野・計算資源・通信が限られた分散センサ網で複数物体を追跡するため、ラベル一貫性の定式化とラベル合意手法、局所追跡結果を統合する分散型融合アルゴリズムを提案した論文。

  原題: Distributed Multi-object Tracking under Limited Field of View Sensors ／ Hoa Van Nguyen, Hamid Rezatofighi, Ba-Ngu Vo 他

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• 論文群衆ナビゲーション機械学習2020/12/1

  Social NCE：社会的認識を持つ動作表現の対照学習

  衝突などの危険な負例を自己教師ありで生成し、対照損失で動作表現を学習することで、軌道予測や群衆ナビゲーションの衝突率を大幅に低減した論文。

  原題: Social NCE: Contrastive Learning of Socially-aware Motion Representations ／ Yuejiang Liu, Qi Yan, Alexandre Alahi

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• 論文関節物体認識ロボティクス2020/12/1

  単一画像から関節物体の部位と関節機構を推定するFormNet

  RGB-D画像1枚とセグメンテーションマスクから、物体部位間の関節の種類とパラメータを予測するニューラルネットワークFormNetを提案し、実画像にも汎化できることを示した。

  原題: Visual Identification of Articulated Object Parts ／ Vicky Zeng, Tabitha Edith Lee, Jacky Liang 他

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• 論文群制御ロボティクス2020/12/1

  分散ゲームによる通信不要のマルチロボットナビゲーション

  各ロボットが近傍の仲間の行動を推定して分散ゲームを解くことで、明示的な通信なしに障害物や衝突を避けつつ目標へ到達する手法を提案し、ナッシュ均衡への収束を理論的に示した。

  原題: Decentralized and Communication-Free Multi-Robot Navigation through Distributed Games ／ Brian Reily, Terran Mott, Hao Zhang

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• 論文歩行ロボティクス2020/12/1

  フラクタル次元報酬で学習した方策のメッシュ解析：外乱下での到達可能状態空間の評価

  フラクタル次元を用いた報酬で学習したロボット歩行方策が、外乱を受けた際の到達可能状態空間をメッシュ化して解析し、従来よりコンパクトなメッシュを生成することを示した。

  原題: Mesh Based Analysis of Low Fractal Dimension Reinforcement Learning Policies ／ Sean Gillen, Katie Byl

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• 論文群制御ロボティクス2020/12/1

  群ロボティクス設計を支援する評価指標の提案

  群ロボットシステム設計者の直感を補い、アルゴリズム記述や小規模実験から群行動を精度よく外挿するための自己組織化・スケーラビリティ・柔軟性・ロバスト性の指標を提案し、倉庫搬送と捜索救助の2シナリオで4種の制御アルゴリズムを比較評価した。

  原題: Improved Swarm Engineering: Aligning Intuition and Analysis ／ John Harwell, Maria Gini

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• 論文群制御ロボティクス2020/12/1

  運動・センシング不確かさ下での分散ADMM軌道計画によるマルチロボット通信接続維持

  ロボットの運動とセンシングの不確かさを考慮した重み付きグラフで通信ネットワークを表現し、分散ADMMによる軌道計画で代数接続度を下限以上に保つ手法を提案した。

  原題: Connectivity Maintenance for Multi-Robot Systems Under Motion and Sensing Uncertainties Using Distributed ADMM-based Trajectory Planning ／ Akshay Shetty, Derek Knowles, Grace Xingxin Gao

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• 論文物体探索画像認識2020/12/1

  3Dシーングラフ上のニューラルメッセージパッシングによる階層的機械探索

  家庭やオフィスの3Dシーングラフを構築し、視覚・幾何・言語情報をニューラルメッセージパッシングで統合して、自然言語で指定された物体を効率的に探すHMSを提案した論文。

  原題: Semantic and Geometric Modeling with Neural Message Passing in 3D Scene Graphs for Hierarchical Mechanical Search ／ Andrey Kurenkov, Roberto Martín-Martín, Jeff Ichnowski 他

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