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: 2020/2/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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レーダー探索パターンのジャストインタイム最適化のための分枝限定法
フェーズドアレイレーダーの探索パターン最適化を集合被覆問題として近似し、分枝限定法で時間予算を最小化する手法を提案した論文。
原題: Branch-and-Bound Method for Just-in-Time Optimization of Radar Search Patterns ／ Yann Briheche, Frédéric Barbaresco, Fouad Bennis 他
日本語で読む → - 論文視覚言語ナビゲーション画像認識
事前学習による汎用視覚言語ナビゲーションエージェントの学習
視覚言語ナビゲーション(VLN)タスク向けに初の事前学習・微調整パラダイムを提案し、大量の画像・テキスト・行動の三つ組で自己教師あり学習を行うことで汎用的な表現を獲得し、複数タスクで最先端性能を達成した。
原題: Towards Learning a Generic Agent for Vision-and-Language Navigation via Pre-training ／ Weituo Hao, Chunyuan Li, Xiujun Li 他
日本語で読む → - 論文最適化ロボティクス
最小二乗最適化：理論から実践へ
ロボティクスやコンピュータビジョンで広く使われる非線形最小二乗最適化について、問題構造に着目した統一的な設計手法を提案し、組み込みシステムでも動く新しいオープンソースソルバを開発した。
原題: Least Squares Optimization: from Theory to Practice ／ Giorgio Grisetti, Tiziano Guadagnino, Irvin Aloise 他
日本語で読む → - 論文軌道計画ロボティクス
エージェント不確実性下における非ガウス確率制約付き軌道計画
混合分布や多項式で表される非ガウスな不確実性に対し、集中不等式と統計モーメントを用いて確率制約を上界化し、オンラインで解ける軌道計画手法を提案した論文。
原題: Non-Gaussian Chance-Constrained Trajectory Planning for Autonomous Vehicles under Agent Uncertainty ／ Allen Wang, Ashkan Jasour, Brian Williams
日本語で読む → - 論文モデルベース強化学習機械学習
モデルベース強化学習における目的関数のミスマッチ問題
モデルベース強化学習において、ダイナミクスモデルの1ステップ先予測尤度の最適化と下流の制御タスク性能が必ずしも相関しない「目的ミスマッチ」問題を指摘し、その緩和手法を提案した論文。
原題: Objective Mismatch in Model-based Reinforcement Learning ／ Nathan Lambert, Brandon Amos, Omry Yadan 他
日本語で読む → - 論文セグメンテーション画像認識
ロボット動作から自己教師ありで把持物体をセグメンテーション
RGB動画のオプティカルフローと時間的手がかりを利用し、ロボットが把持した未知物体のセグメンテーションマスクを自己教師ありで学習する手法を提案した。
原題: Self-Supervised Object-in-Gripper Segmentation from Robotic Motions ／ Wout Boerdijk, Martin Sundermeyer, Maximilian Durner 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
力覚・トルク・RGB-Dセンシングを用いた産業用組立の自律化
力覚・トルクとRGB-Dセンサを組み合わせ、ペグ挿入や穴合わせなどの産業組立作業を自律的に行うマニピュレーションシステムを提案し、各タスク20回の実験で性能を評価した。
原題: Autonomous Industrial Assembly using Force, Torque, and RGB-D sensing ／ James Watson, Austin Miller, Nikolaus Correll
日本語で読む → - 論文マニピュレーションmath.OC
仮想分解制御のための分散型オブザーバ設計
多自由度マニピュレータをリンクと関節に分解し、各サブシステムで局所的に速度オブザーバと制御器を実装する分散型パッシブ制御手法を提案し、追従誤差の半大域指数収束を解析と2自由度シミュレーションで示した。
原題: Decentralized Observer Design for Virtual Decomposition Control ／ Jukka-Pekka Humaloja, Janne Koivumäki, Lassi Paunonen 他
日本語で読む → - 論文敵対的強化学習機械学習
敵対的強化学習で深層制御ポリシーの弱点を暴く
敵対的強化学習エージェントを訓練し、自動運転の深層制御ポリシーの脆弱性を自動で発見・比較するブラックボックス試験手法を提案した。
原題: Training Adversarial Agents to Exploit Weaknesses in Deep Control Policies ／ Sampo Kuutti, Saber Fallah, Richard Bowden
日本語で読む → - 論文3D認識画像認識
3Dデータによる屋内シーン認識
3D点群・ボクセルデータから屋内シーンを認識する手法を提案し、2D俯瞰画像より高精度であること、セマンティックセグメンテーションとのマルチタスク学習が有効であることを示した。
原題: Indoor Scene Recognition in 3D ／ Shengyu Huang, Mikhail Usvyatsov, Konrad Schindler
日本語で読む → - 論文可変インピーダンス制御ロボティクス
可変インピーダンスを活用した省エネルギーの連続動作生成
階層型強化学習と最適制御を組み合わせ、可変インピーダンスアクチュエータの連続リーチング動作で消費電力を約30%削減した研究。
原題: Exploiting Variable Impedance for Energy Efficient Sequential Movements ／ Fan Wu, Matthew Howard
日本語で読む → - 論文飛行制御ロボティクス
1モーター故障時でも安全飛行を実現する完全駆動型クアッドコプター
1つのスラスタが故障しても通常のマルチローターと同じ4自由度飛行を可能にする新しいフェイルセーフ飛行法を提案し、重心位置を能動制御するT3マルチローターと専用制御構造で実現した。
原題: Fail-safe Flight of a Fully-Actuated Quadcopter in a Single Motor Failure ／ Seung Jae Lee, Inkyu Jang, H. Jin Kim
日本語で読む → - 論文協調計画機械学習
学習ヒューリスティクスとモンテカルロ木探索による自動運転車の協調計画の高速化
自動運転車の協調計画において、学習したヒューリスティクスでモンテカルロ木探索を誘導し、有望な行動領域へ探索を絞ることで計算コストを抑えつつ良い解を得る手法を提案した。
原題: Accelerating Cooperative Planning for Automated Vehicles with Learned Heuristics and Monte Carlo Tree Search ／ Karl Kurzer, Marcus Fechner, J. Marius Zöllner
日本語で読む → - 論文信念空間計画math.OC
SACBP：確率的逐次行動制御による連続時間力学系の信念空間計画
連続時間の確率的力学系に対し、微分方程式の摂動論と逐次行動制御を拡張して、空間や時間の離散化なしに準リアルタイムで制御信号を生成する信念空間計画アルゴリズムSACBPを提案した論文。
原題: SACBP: Belief Space Planning for Continuous-Time Dynamical Systems via Stochastic Sequential Action Control ／ Haruki Nishimura, Mac Schwager
日本語で読む → - 論文パラメータ推定ロボティクス
ガウス過程を用いた安全重視システムのオンラインパラメータ推定
ガウス過程に基づくベイズ最適化で、限られた評価回数でパラメータの大域最適解をオンライン推定し、制御器を逐次再構成して軌道追従を改善する手法を提案。
原題: Online Parameter Estimation for Safety-Critical Systems with Gaussian Processes ／ Mouhyemen Khan, Abhijit Chatterjee
日本語で読む → - 論文非接触マニピュレーションロボティクス
超音波浮揚によるミリ波スケール物体の非接触マニピュレーション
汎用ロボットアームに取り付け可能な超音波非接触把持デバイスを開発し、ロボットの位置決め誤差より小さいミリ波スケール物体の把持・保持・検査を実現した。
原題: Contact-less manipulation of millimeter-scale objects via ultrasonic levitation ／ Jared Nakahara, Boling Yang, Joshua R. Smith
日本語で読む → - 論文セマンティックプランニングロボティクス
深層知覚フィードバックによる未知環境での反応型セマンティックプランニング
物体検出とセマンティックSLAMを統合し、未知環境で幾何的・論理的な反応型計画を可能にするシステムを提案。人間の動作にもリアルタイム対応し、車輪・脚式ロボットで実証した。
原題: Technical Report: Reactive Semantic Planning in Unexplored Semantic Environments Using Deep Perceptual Feedback ／ Vasileios Vasilopoulos, Georgios Pavlakos, Sean L. Bowman 他
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
視覚から移動へ：視覚屋内ナビゲーション学習のサーベイ
視覚屋内ナビゲーション（VIN）の学習ベース手法を体系的に整理し、性能を妨げる課題と今後の研究方向を議論したサーベイ論文。
原題: From Seeing to Moving: A Survey on Learning for Visual Indoor Navigation (VIN) ／ Xin Ye, Yezhou Yang
日本語で読む → - 論文状態推定ロボティクス
SVDCKFに基づく改良型非線形FastEuler AHRS推定
小型UAV向けに、クォータニオン姿勢推定とFastEulerによるジャイロ補正を組み合わせた低コストIMU/MAG統合AHRSモデルを構築し、SVDCKFでセンサ融合してCKFより高精度な姿勢推定を実現した。
原題: An improved nonlinear FastEuler AHRS estimation based on the SVDCKF algorithm ／ Yue Yang
日本語で読む → - 論文視覚計画AI
幻覚的トポロジカルメモリによるゼロショット視覚計画
画像空間で直接計画する視覚計画手法を提案し、対照予測符号化による安定したグラフ接続学習と条件付きVAEによる幻覚画像生成で未知領域へのゼロショット計画を実現した。
原題: Hallucinative Topological Memory for Zero-Shot Visual Planning ／ Kara Liu, Thanard Kurutach, Christine Tung 他
日本語で読む → - 論文群制御AI
平面グラフ上を移動する目標の位置予測を用いた協調観測
平面上のグラフ経路上を移動する目標に対し、UAVが短期的な位置予測を活用して観測数を最大化する改良ヒルクライミング法を提案した論文。
原題: Cooperative Observation of Targets moving over a Planar Graph with Prediction of Positions ／ José E. B. Maia, Levi P. Figueredo
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
熟練度制約付きマルチエージェント強化学習による環境適応型UAV-UGV混成チーム編成
ロボットの能力・タスク要求・環境条件の最適な整合を考慮し、地上車両と無人航空機の混成チームを協調制御する熟練度認識型マルチエージェント深層強化学習(Mix-RL)を提案し、犯罪車両追跡タスクで有効性を検証した論文。
原題: Proficiency Constrained Multi-Agent Reinforcement Learning for Environment-Adaptive Multi UAV-UGV Teaming ／ Qifei Yu, Zhexin Shen, Yijiang Pang 他
日本語で読む → - 論文複数視点幾何学画像認識
コンピュータビジョンにおける完備自己準同型写像
複数視点幾何学において、退化状況を含む任意の視点間の対応を扱えるよう、正則変換の等変コンパクト化による双線形写像の完備化を導入した数学的枠組みを提案する論文。
原題: Complete Endomorphisms in Computer Vision ／ Javier Finat, Francisco Delgado-del-Hoyo
日本語で読む → - 論文群制御機械学習
空における連合学習：UAV群による電力配分とスケジューリングの統合設計
UAV群内でリーダー機がモデルを集約する分散連合学習の枠組みを提案し、フェージングや遅延を考慮した収束解析に基づき電力配分とスケジューリングを最適化して収束を最大35%高速化した。
原題: Federated Learning in the Sky: Joint Power Allocation and Scheduling with UAV Swarms ／ Tengchan Zeng, Omid Semiari, Mohammad Mozaffari 他
日本語で読む → - 論文人体追跡画像認識
3Dカードボックスモデルと新規決定論的リサンプリングを用いたパーティクルフィルタによる単眼人体追跡
単眼シルエットマッチングと階層的パーティクルフィルタで上半身動作を追跡する手法を提案し、新規の決定論的リサンプリング戦略が従来法より優れることと3Dカードボックスモデルの有効性を実験で示した。
原題: Particle Filter Based Monocular Human Tracking with a 3D Cardbox Model and a Novel Deterministic Resampling Strategy ／ Ziyuan Liu, Dongheui Lee, Wolfgang Sepp
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
強化学習による制御剛性最適化を備えた組立ロボット
組立作業における接触の多いタスク向けに、強化学習で剛性行列をオンライン生成し局所軌道最適化の性能を高める手法を提案し、2つの接触タスク実験で有効性を検証した。
原題: Assembly robots with optimized control stiffness through reinforcement learning ／ Masahide Oikawa, Kyo Kutsuzawa, Sho Sakaino 他
日本語で読む → - 論文計画/制御math.OC
不確実性下のロボット計画における扱いやすいフィードバック設計の実験的検証
不確実性下のロボット計画において、近似フィードバック設計法とモデル予測制御を幅広いノイズ条件下で比較シミュレーションし、近似法が性能を大きく損なわずに広範囲で有効であることを示した。
原題: Experiments with Tractable Feedback in Robotic Planning under Uncertainty: Insights over a wide range of noise regimes (Extended Report) ／ Mohamed Naveed Gul Mohamed, Suman Chakravorty, Dylan A. Shell
日本語で読む → - 論文モデルベースRL機械学習
速度・加速度計測なしで動く物理系のモデルベース強化学習
位置計測のみから過去の位置履歴を状態として用い、速度・加速度を必要としない物理に着想を得たカーネル付きガウス過程回帰でモデルを学習し、実機2台のRL制御で有効性を示した。
原題: Model-Based Reinforcement Learning for Physical Systems Without Velocity and Acceleration Measurements ／ Alberto Dalla Libera, Diego Romeres, Devesh K. Jha 他
日本語で読む → - 論文耐故障制御ロボティクス
ロータ完全故障したクアッドロータの大外乱からの姿勢回復制御
1つのロータが完全に故障しても任意の初期姿勢・角速度から機体を立て直せる耐故障制御器を開発し、シミュレーションと実機飛行で投げ上げからの回復を実証した。
原題: Upset Recovery Control for Quadrotors Subjected to a Complete Rotor Failure from Large Initial Disturbances ／ Sihao Sun, Matthias Baert, Bram Adriaan Strack van Schijndel 他
日本語で読む → - 論文幾何学math.DS
楕円ビリヤードにおける三角形中心のバレエ
楕円ビリヤード内の3周期軌道が作る三角形の形状と、その三角形中心の非単調な運動を解析し、2つの中心が織りなす複雑な軌跡を明らかにした。
原題: The Ballet of Triangle Centers on the Elliptic Billiard ／ Dan Reznik, Ronaldo Garcia, Jair Koiller
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