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: 2020/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文モデルベース強化学習機械学習2020/6/1

  無限混合ガウス過程によるタスク非依存オンライン強化学習

  未知のタスク境界を持つ非定常環境に対応するため、ガウス過程の専門家混合をオンラインで逐次変分推論により更新するモデルベース強化学習手法を提案した。

  原題: Task-Agnostic Online Reinforcement Learning with an Infinite Mixture of Gaussian Processes ／ Mengdi Xu, Wenhao Ding, Jiacheng Zhu 他

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• 論文自己運動推定/センサフュージョンロボティクス2020/6/1

  milliEgo：単一チップmmWaveレーダーと深層センサフュージョンによる自己運動推定

  低コストな単一チップmmWaveレーダーと慣性・視覚センサーを混合アテンションで深層融合し、照明や特徴の乏しい環境でも頑健に自己運動を推定する手法を提案した論文。

  原題: milliEgo: Single-chip mmWave Radar Aided Egomotion Estimation via Deep Sensor Fusion ／ Chris Xiaoxuan Lu, Muhamad Risqi U. Saputra, Peijun Zhao 他

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• 論文歩行ロボティクス2020/6/1

  OpenSHC：多脚ロボット向け汎用高レベルコントローラ

  準静的な多脚ロボットの歩容と姿勢を生成するオープンソースの高レベルコントローラで、ROS統合により様々なアクチュエータや脚構成の実機・シミュレーションに展開でき、6脚ロボットで歩容や脚配置のエネルギー性能を評価した。

  原題: OpenSHC: A Versatile Multilegged Robot Controller ／ Benjamin Tam, Fletcher Talbot, Ryan Steindl 他

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• 論文VIO/SLAM初期化画像認識2020/6/1

  オドメトリとSLAM初期化のための視覚慣性Structure from Motionの再検討

  視覚慣性オドメトリ/SLAMの状態初期化を、各3D点とその全観測を直接三角測量する閉形式解法で行い、従来より高精度かつ高速に初期値を得る手法を提案した論文。

  原題: Revisiting visual-inertial structure from motion for odometry and SLAM initialization ／ Georgios Evangelidis, Branislav Micusik

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• 論文報酬学習ロボティクス2020/6/1

  特徴拡張型報酬学習：人手入力の再考

  ロボットの報酬関数に不足する特徴を、人間がその特徴が強く現れる状態から現れない状態へ誘導する新たな入力で明示的に教え、生状態空間から特徴を学習して報酬に統合する手法を提案。深層逆強化学習より少ないサンプルで汎化性能が向上することを実機7自由度マニピュレータとシミュレーションのユーザー研究で示した。

  原題: Feature Expansive Reward Learning: Rethinking Human Input ／ Andreea Bobu, Marius Wiggert, Claire Tomlin 他

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• 論文把持生成ロボティクス2020/6/1

  把持方向を考慮した拡張グラスプマップによるロボット把持生成

  把持角度空間を複数ビンに分割した拡張グラスプマップ表現と、方向ビン分類と角度回帰を同時に行うORANGEフレームワークを提案し、Jacquardで94.71%のSOTAを達成した論文。

  原題: Orientation Attentive Robotic Grasp Synthesis with Augmented Grasp Map Representation ／ Georgia Chalvatzaki, Nikolaos Gkanatsios, Petros Maragos 他

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• 論文自動運転データセット画像認識2020/6/1

  1001時間の自動運転動作予測データセット

  20台の自動運転車が4ヶ月間で収集した170,000シーン・1,000時間超の動作予測用大規模データセットを公開し、大規模化が自動運転タスクの性能を大きく向上させることを示した。

  原題: One Thousand and One Hours: Self-driving Motion Prediction Dataset ／ John Houston, Guido Zuidhof, Luca Bergamini 他

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• 論文安全性/確率推定ロボティクス2020/6/1

  サンプリング不要な連続時間系の衝突確率推定

  連続時間の力学系に対して、離散化を細かくするほど真値に収束する軽量な衝突確率の近似を導出し、モンテカルロ推定を高精度かつ低計算コストで再現できることを示した論文。

  原題: Collision Probabilities for Continuous-Time Systems Without Sampling [with Appendices] ／ Kristoffer M. Frey, Ted J. Steiner, Jonathan P. How

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/6/1

  多指ハンドのための能動的把握学習

  把持成功確率を推定するニューラルネットを用い、マルチアームドバンディットで効率的にサンプルを選ぶ能動学習により、多指ハンドの把持計画を少ないデータで学習する手法を提案した。

  原題: Multi-Fingered Active Grasp Learning ／ Qingkai Lu, Mark Van der Merwe, Tucker Hermans

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• 論文3D物体検出画像認識2020/6/1

  自動運転車の3D物体検出における性能向上と説明可能な不確実性

  LiDARベースの3D物体検出向けに、コーナー変換と不確実性モデリングを用いた新しい損失関数を提案し、KITTIデータセットで最大15%の精度向上と、点群密度に整合する解釈可能な不確実性推定を実現した。

  原題: Towards Better Performance and More Explainable Uncertainty for 3D Object Detection of Autonomous Vehicles ／ Hujie Pan, Zining Wang, Wei Zhan 他

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• 論文SLAM画像認識2020/6/1

  DeepRelativeFusion：単一画像の相対深度予測を用いた高密度単眼SLAM

  視覚SLAMで得た半高密度深度マップを単一画像の相対深度予測で高密度化し、キーフレームの姿勢グラフを最適化することで、大局的に一貫した3D復元を実現する単眼SLAMシステムを提案した論文。

  原題: DeepRelativeFusion: Dense Monocular SLAM using Single-Image Relative Depth Prediction ／ Shing Yan Loo, Syamsiah Mashohor, Sai Hong Tang 他

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• 論文計算複雑性cs.CC2020/6/1

  扉の開閉ギミックの平面配置におけるPSPACE完全性と万能性

  開閉扉ギミックを平面状に配置した系での到達可能性判定がPSPACE完全であることを示し、任意のギミックを平面扉系で模擬できる万能性を証明した。

  原題: Walking through Doors is Hard, even without Staircases: Universality and PSPACE-hardness of Planar Door Gadgets ／ MIT Gadgets Group, Jeffrey Bosboom, Erik D. Demaine 他

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• 論文模倣学習AI2020/6/1

  プリミティブ模倣による制御フレームワークPICO

  実演を自動的にサブ行動へ分解し、既存プリミティブの動的ブレンドと不足分の新規方策学習を組み合わせて、新しい制御行動へ汎化する枠組みを提案した。

  原題: PICO: Primitive Imitation for COntrol ／ Corban G. Rivera, Katie M. Popek, Chace Ashcraft 他

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• 論文進化ロボティクスロボティクス2020/6/1

  ロボットの多階層進化への道筋

  材料・部品形状・全体形態を階層的に同時探索するボトムアップ型ロボット設計パラダイム「多階層進化」の概念と構成技術について理論的に論じた論文。

  原題: Path Towards Multilevel Evolution of Robots ／ Shelvin Chand, David Howard

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• 論文生成モデルlandmark2020/6/1

  ノイズ除去拡散確率モデル

  非平衡熱力学に着想を得た拡散確率モデルで高品質な画像生成を実現し、CIFAR10で最先端のFIDスコア3.17を達成した論文。

  原題: Denoising Diffusion Probabilistic Models ／ Jonathan Ho, Ajay Jain, P. Abbeel

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• 論文タスク・動作計画機械学習2020/6/1

  初期画像からタスク・動作計画の行動系列を予測する深層視覚推論

  初期シーン画像から畳み込み再帰ネットワークで離散行動系列を直接予測し、TAMPの組合せ爆発を回避して動作計画の求解回数を大幅に削減する手法を提案。

  原題: Deep Visual Reasoning: Learning to Predict Action Sequences for Task and Motion Planning from an Initial Scene Image ／ Danny Driess, Jung-Su Ha, Marc Toussaint

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• 論文進化計算cs.NE2020/6/1

  ノイズ環境下で高速かつ安定なDeep-Grid MAP-Elites

  MAP-Elitesの各グリッドセルに類似解のアーカイブを持たせ、サンプリングに頼らずノイズを近似する手法を提案し、冗長アームや六脚ロボットの制御で有効性を示した。

  原題: Fast and stable MAP-Elites in noisy domains using deep grids ／ Manon Flageat, Antoine Cully

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/6/1

  未知物体の制約付き配置のためのタスク駆動型知覚とマニピュレーション

  幾何モデルを持たない未知物体をピックし、衝突なく狭い目標領域に配置するため、保守的・楽観的体積推定を同時に用いる操作計画フレームワークを提案し、双腕ロボットで実証した。

  原題: Task-driven Perception and Manipulation for Constrained Placement of Unknown Objects ／ Chaitanya Mitash, Rahul Shome, Bowen Wen 他

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• 論文熱センシングロボティクス2020/6/1

  UAV・ロボットによる産業プラント遠隔熱センシングのための熱画像と1D/2D/3Dレーザ深度の融合

  GPSの使えない暗所の産業プラントで、LIDARや深度レーザと可視・熱カメラを組み合わせ、UAVやロボットに搭載して異常発熱箇所を高速に検出・位置推定する手法を提案した論文。

  原題: Fusion of Real Time Thermal Image and 1D/2D/3D Depth Laser Readings for Remote Thermal Sensing in Industrial Plants by Means of UAVs and/or Robots ／ Corneliu Arsene

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• 論文制御nlin.CD2020/6/1

  軟らかい路面における車輪型倒立振子の安定化

  PID制御された車輪型倒立振子の水平・傾斜・軟弱路面での動力学を解析し、軟弱路面では半安定な定常解が生じ、数値誤差や外乱により極限環として現れることを示した。

  原題: Stabilization of the wheeled inverted pendulum on a soft surface ／ O. M. Kiselev

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• 論文衝突回避制御2020/6/1

  Learning-to-Fly：スケーラブルな都市航空モビリティのための学習ベース衝突回避

  複数の無人航空機がSignal Temporal Logicで表された目標を守りつつ衝突を避ける分散型フレームワークL2Fを提案し、学習ベースの意思決定と分散線形計画制御の二段階でMILPより約6000倍高速にリアルタイム衝突回避を実現した。

  原題: Learning-to-Fly: Learning-based Collision Avoidance for Scalable Urban Air Mobility ／ Alëna Rodionova, Yash Vardhan Pant, Kuk Jang 他

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• 論文歩行者予測ロボティクス2020/6/1

  歩道の外へ：自動運転車のための共有空間における歩行者予測

  歩行者が譲るタイミングを学習するリスクベースの注意機構と車両影響モデルを組み合わせ、共有空間と従来の道路の両方で高精度かつ解釈可能な歩行者軌跡予測手法OSPを提案した。

  原題: Off The Beaten Sidewalk: Pedestrian Prediction In Shared Spaces For Autonomous Vehicles ／ Cyrus Anderson, Ram Vasudevan, Matthew Johnson-Roberson

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• 論文ナビゲーションcs.CY2020/6/1

  公平なナビゲーション計画：人道支援ロボットのユースケース

  人道支援マッピングや災害対応における移動ロボットの経路計画に公平性の観点があることを示し、間接差別や公平性と効率のトレードオフなどの設計課題を議論した論文。

  原題: Fair navigation planning: a humanitarian robot use case ／ Martim Brandao

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• 論文群制御ロボティクス2020/6/1

  統計力学に着想を得た直接通信不要の分散ローカリゼーション

  各ロボットが近隣と仮想粒子を交換することで、直接通信や固定ビーコンなしに相対位置を推定する分散ローカリゼーション手法を提案し、最大1万台のシミュレーションと52台の実機で有効性を示した。

  原題: Distributed Localization without Direct Communication Inspired by Statistical Mechanics ／ Jingxian Wang, Tianye Wang, Wei Wang 他

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• 論文HRIHCI2020/6/1

  複数ロボットの指示動作が情報検索に与える影響の調査

  複数ロボットの指示的な動きが人の情報検索にどう影響するかを、遅延自由再生課題で調べた研究。

  原題: Investigating the Effect of Deictic Movements of a Multi-robot ／ Ahreum Lee, Wonse Jo, Shyam Sundar Kannan 他

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• 論文モデルベース制御ロボティクス2020/6/1

  パラメータ不確かさ下でのモデルベース汎化のための経路積分制御

  経路積分制御の自由エネルギー定式化でサンプル空間を拡張し、モデルの不確かさを行動に埋め込むことでロボット計画の頑健性を高める手法を提案し、多様なロボットタスクで実機検証した。

  原題: Model-Based Generalization Under Parameter Uncertainty Using Path Integral Control ／ Ian Abraham, Ankur Handa, Nathan Ratliff 他

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• 論文セキュリティ/測位cs.CR2020/6/1

  悪魔とドリフト：GPSスプーフィング下における高レベル自動運転のマルチセンサフュージョン測位のセキュリティ

  自動運転車のマルチセンサフュージョン測位がGPSスプーフィングで破綻しうる「テイクオーバー脆弱性」を発見し、それを突く攻撃FusionRipperを提案・評価した研究。

  原題: Drift with Devil: Security of Multi-Sensor Fusion based Localization in High-Level Autonomous Driving under GPS Spoofing (Extended Version) ／ Junjie Shen, Jun Yeon Won, Zeyuan Chen 他

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• 論文安全フィルタ/制御バリア関数ロボティクス2020/6/1

  ShieldNN: 不安全なNNコントローラのための証明可能な安全フィルタ

  キネマティック自転車モデルの障害物回避に対し、操舵・速度制約を直接扱う閉形式の制御バリア関数とシールドを設計し、RL訓練時のマルチ障害物安全行動フィルタとして有効性を示した論文。

  原題: ShieldNN: A Provably Safe NN Filter for Unsafe NN Controllers ／ James Ferlez, Mahmoud Elnaggar, Yasser Shoukry 他

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• 論文遠隔操作ロボティクス2020/5/1

  設計情報を活用した双腕マニピュレータの巧みな遠隔操作のための運動制御

  人間の操作データから双腕ロボットの腕の形状と配置を最適化し、巧みさ指標を10%向上させる運動制御手法を提案した。

  原題: Design-Informed Kinematic Control for Improved Dexterous Teleoperation of a Bilateral Manipulator System ／ Lasitha Wijayarathne, Juan Vallejo, Anthony Barnum 他

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• 論文機構合成ロボティクス2020/5/1

  モノドロミーを用いた解の個数の統計的推定

  パラメータ付き多項式系の一般解の個数を、モノドロミーループとトレーステストによる停止基準で統計的に推定する手法を提案し、Watt I六節リンクの運動生成問題などで有効性を示した。

  原題: Using monodromy to statistically estimate the number of solutions ／ Jonathan D. Hauenstein, Samantha N. Sherman

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