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: 2020/1/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文能動推論画像認識2020/1/1

  身体知覚と行動のためのピクセルベース深層能動推論

  脳科学の自由エネルギー原理と深層畳み込みデコーダを組み合わせ、生の画像入力からロボットの腕の姿勢推定と視覚空間上の到達行動を実現した。

  原題: End-to-End Pixel-Based Deep Active Inference for Body Perception and Action ／ Cansu Sancaktar, Marcel van Gerven, Pablo Lanillos

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• 論文タスクプランニングロボティクス2020/1/1

  復旧駆動開発：レシピ型ロボットタスクのための反復的タスクスクリプト手法

  ロボットタスクのエラー復旧を効率的に開発するため、階層的仕様記述と通常タスク・復旧開発の分離、実環境テストを組み合わせたRecovery-Driven Developmentを提案し、FetchIt!チャレンジ優勝システムで有効性を示した。

  原題: Taking Recoveries to Task: Recovery-Driven Development for Recipe-based Robot Tasks ／ Siddhartha Banerjee, Angel Daruna, David Kent 他

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• 論文自動運転/知覚評価AI2020/1/1

  知覚誤差をモデル化して自動運転車の頑健な意思決定を実現する

  知覚サブシステムの誤差が意思決定に与える影響をシミュレーションで評価する手法を提案し、安全な判断に必要な知覚性能を分析できるようにした。

  原題: Modeling Perception Errors towards Robust Decision Making in Autonomous Vehicles ／ Andrea Piazzoni, Jim Cherian, Martin Slavik 他

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• 論文自律システム設計cs.SE2020/1/1

  予期せぬ事態に備える：自律システムが未予測の事象・状況に対応するための設計原則

  自律システムは設計時に想定しなかった事象に必ず遭遇するという立場を正当化し、事前に適用することで未予測状況への対応を可能にする設計原則を提案・例示した論文。

  原題: Expecting the Unexpected: Developing Autonomous-System Design Principles for Reacting to Unpredicted Events and Conditions ／ Assaf Marron, Lior Limonad, Sarah Pollack 他

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• 論文点群レジストレーションロボティクス2020/1/1

  TEASER: 高速で証明可能な点群レジストレーション

  大量の外れ対応を含む3D点群間の位置合わせを、TLSコストとグラフ理論的分解およびSDP緩和により高速かつ大域最適性を証明可能に解くアルゴリズムTEASERとその高速版TEASER++を提案した。

  原題: TEASER: Fast and Certifiable Point Cloud Registration ／ Heng Yang, Jingnan Shi, Luca Carlone

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• 論文経路計画ロボティクス2020/1/1

  未知環境を高速かつ安全にナビゲートする軌道プランナFASTER

  未知空間も含めて局所プランナが最適化しつつ、既知自由空間に安全なバックアップ軌道を常に確保することで、UAVの高速飛行と安全性を両立させた軌道計画手法を提案した。

  原題: FASTER: Fast and Safe Trajectory Planner for Navigation in Unknown Environments ／ Jesus Tordesillas, Brett T. Lopez, Michael Everett 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2020/1/1

  深層ニューラルネットワーク推論による多指把持計画

  物体の3Dボクセル表現と把持姿勢から把持成功率を予測するCNNを学習し、成功率を最大化する把持姿勢を推論することで、外部プランナなしに多指把持を計画する手法を提案した。実機実験で既存手法を上回る性能を示した。

  原題: Multi-Fingered Grasp Planning via Inference in Deep Neural Networks ／ Qingkai Lu, Mark Van der Merwe, Balakumar Sundaralingam 他

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• 論文sim2realロボティクス2019/12/1

  カスケード型システム表現によるゼロショット汎化

  類似した制御システム群の設計上の共通点を利用し、RNNエンコーダ・デコーダのカスケードで汎用の抽象システム表現を学習することで、単一の制御方策を多数の形態の異なるロボットにゼロショット適用できるフレームワークCASNETを提案した。

  原題: Zero-shot generalization using cascaded system-representations ／ Ashish Malik

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• 論文群制御cs.MA2019/12/1

  狩猟採集型マルチロボットチームの探索と協調

  探索に長けたハンターと作業に長けたギャザラーからなる相補的チームで、期待情報利得と利益率の概念を用いて動的なタスク割り当てと協調を実現する手法を提案した。

  原題: Exploration and Coordination of Complementary Multi-Robot Teams in a Hunter and Gatherer Scenario ／ Mehdi Dadvar, Saeed Moazami, Harley R. Myler 他

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• 論文制御理論制御2019/12/1

  相対論的ダイナミクスのフィードバック制御

  特殊相対論に基づく運動方程式を状態空間で表し、フィードバック線形化と線形制御器を組み合わせて高速域でも有効な制御則を設計した。

  原題: Relativistic Control: Feedback Control of Relativistic Dynamics ／ Song Fang, Quanyan Zhu

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• 論文触覚HCI2019/12/1

  局所化可能なボタンクリック感の能動的横方向力フィードバックによる提示

  指と面の間の静電吸着を局所的に制御し、面を動かさずに指先へリアルなボタンクリック感を提示する手法を開発し、心理物理実験で有効性を確認した。

  原題: Localizable Button Click Rendering via Active Lateral Force Feedback ／ Heng Xu, Roberta L. Klatzky, Michael A. Peshkin 他

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• 論文自動運転/模倣学習AI2019/12/1

  低レベル制御の模倣による自動運転の意思決定モジュール学習

  古典的なモジュール型パイプラインの意思決定部を、人間の低レベル制御行動の模倣を通じて学習させるハイブリッド手法を提案し、複雑なシナリオでルールベースより優れ、端到端ポリシーより滑らかで安全な走行を実現した。

  原題: Learning a Decision Module by Imitating Driver's Control Behaviors ／ Junning Huang, Sirui Xie, Jiankai Sun 他

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• 論文マニピュレーションロボティクス2019/12/1

  学習した粗モデルを用いたPararealによるロボットマニピュレーションの高速物理予測

  ロボット操作の物理予測を並列時間積分法Pararealで高速化するため、深層ニューラルネットの物理モデルを粗モデルとして用い、従来の物理ベース粗モデルより速く収束し複数物体にも適用できることを実機で示した。

  原題: Parareal with a Learned Coarse Model for Robotic Manipulation ／ Wisdom Agboh, Oliver Grainger, Daniel Ruprecht 他

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• 論文占有マップロボティクス2019/12/1

  動的ヒルベルトマップ：変化する環境におけるリアルタイム占有予測

  移動物体の空間的不確かさを高次元特徴空間の連続占有マップに組み込み、動的環境の瞬時占有状態と将来予測をリアルタイムに行う手法を提案した。

  原題: Dynamic Hilbert Maps: Real-Time Occupancy Predictions in Changing Environment ／ Vitor Guizilini, Ransalu Senanayake, Fabio Ramos

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• 論文自己運動推定画像認識2019/12/1

  自己運動推定のための自己教師あり3Dキーポイント学習

  ラベルなし動画から深度を考慮したキーポイントを自己教師ありで学習し、視覚オドメトリに統合して車両の自己運動を高精度に推定する手法を提案した。

  原題: Self-Supervised 3D Keypoint Learning for Ego-motion Estimation ／ Jiexiong Tang, Rares Ambrus, Vitor Guizilini 他

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• 論文データ拡張/汚れ検出画像認識2019/12/1

  汚れても平気：GANによるデータ拡張でカメラレンズ汚れ検出を強化

  GANを用いてカメラレンズの汚れ画像と対応する汚れマスクを自動生成し、汚れ検出の精度を18%向上させた研究。

  原題: Let's Get Dirty: GAN Based Data Augmentation for Camera Lens Soiling Detection in Autonomous Driving ／ Michal Uricar, Ganesh Sistu, Hazem Rashed 他

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• 論文制御理論制御2019/12/1

  フィードバック制御の情報論的性能限界：エントロピー則と汎用Lp境界

  任意の制御器・プラント・外乱分布に対して、外乱の条件付きエントロピーで制御誤差のLp境界を特徴づける情報論的限界を導出した理論研究。

  原題: Information-Theoretic Performance Limitations of Feedback Control: Underlying Entropic Laws and Generic $\mathcal{L}_{p}$ Bounds ／ Song Fang, Quanyan Zhu

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• 論文模倣学習ロボティクス2019/12/1

  目標条件付きVAEによる連続・離散潜在コードを用いた軌道プリミティブ

  示教軌道を低次元潜在空間に符号化するため、離散・連続潜在変数を持つ目標条件付きVAEを提案し、軌道拡張と射影により汎化先での位置誤差を1mm未満に抑えた。

  原題: Goal-Conditioned Variational Autoencoder Trajectory Primitives with Continuous and Discrete Latent Codes ／ Takayuki Osa, Shuhei Ikemoto

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• 論文AR/ヒューマンロボットインタラクションロボティクス2019/12/1

  Microsoft Hololens上での移動ロボットナビゲーションデータの拡張現実可視化：可能性と限界

  移動ロボットのナビゲーションスタックのデータ（レーザスキャン、環境地図、経路計画）をMicrosoft Hololensで3D可視化するプロトタイプを構築し、リアルタイムデータ処理の性能と限界を評価した。

  原題: Augmented-Reality-Based Visualization of Navigation Data of Mobile Robots on the Microsoft Hololens -- Possibilities and Limitations ／ Linh Kästner, Jens Lambrecht

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• 論文ナビゲーションロボティクス2019/12/1

  社会力モデル報酬を組み込んだ深層強化学習によるロボットナビゲーション

  深層強化学習によるロボットナビゲーションに社会力モデル(SFM)を導入し、SFMに基づく密な報酬関数と力の状態記述、障害物の考慮を加えることで平均性能への効果をシミュレーションで検証した論文。

  原題: Effects of a Social Force Model reward in Robot Navigation based on Deep Reinforcement Learning ／ Óscar Gil Viyuela, Alberto Sanfeliu

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• 論文骨格行動認識画像認識2019/12/1

  注目と拡散：骨格行動認識のための双方向注意グラフ畳み込みネットワーク

  骨格行動認識において、フレーム内関節の注意と双方向LSTMによる時空間文脈をグラフ畳み込みに統合するBAGCNを提案し、NTU RGB+DとSkeleton-Kineticsで有効性を示した。

  原題: Focusing and Diffusion: Bidirectional Attentive Graph Convolutional Networks for Skeleton-based Action Recognition ／ Jialin Gao, Tong He, Xi Zhou 他

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• 論文マルチターゲット追跡eess.SP2019/12/1

  軌跡集合に対するポアソン多重ベルヌーイ混合フィルタ

  点目標モデルで軌跡集合の事後密度がPMBMとなることを示し、全軌跡と現時刻軌跡の2種類のPMBMフィルタを導出して高精度な軌跡推定を実現した。

  原題: Poisson Multi-Bernoulli Mixtures for Sets of Trajectories ／ Karl Granström, Lennart Svensson, Yuxuan Xia 他

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• 論文建設ロボティクスロボティクス2019/12/1

  建設現場でミリ精度を実現する移動マニピュレータの統合センシング・制御システム

  移動マニピュレータが建設現場で建物タスクをミリ精度で遂行できるよう、マルチモーダルセンシングとデジタル建物モデルを統合した制御システムを開発し、実機でサブセンチ精度を実証した。

  原題: A Fully-Integrated Sensing and Control System for High-Accuracy Mobile Robotic Building Construction ／ Abel Gawel, Hermann Blum, Johannes Pankert 他

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• 論文ステレオマッチング画像認識2019/12/1

  高解像度画像に対する階層的ディープステレオマッチング

  粗から細への階層で対応点を段階的に探索するステレオマッチング手法を提案し、高解像度データセットも導入。Middlebury-v3とKITTI-15でSOTAかつ高速、低遅延で近距離の視差予測が可能。

  原題: Hierarchical Deep Stereo Matching on High-resolution Images ／ Gengshan Yang, Joshua Manela, Michael Happold 他

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• 論文群制御ロボティクス2019/12/1

  異種ドローン群によるリアルタイムデータ運搬

  複数の基地局から出動する異種UAVチームが地上センサのデータを収集し最寄り基地局へ届けるための経路計画・割当モデルを定式化し、NP困難性を示した上でヒューリスティック解法を提案・評価した。

  原題: Real-time data muling using a team of heterogeneous unmanned aerial vehicles ／ Emmanuel Tuyishimire, Antoine Bagula, Slim Rekhis 他

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• 論文強化学習/経路計画機械学習2019/12/1

  深層強化学習による自律表面艇の経路追従と衝突回避の制御

  近接方策最適化(PPO)を用いて、水中の自律表面艇が既知の経路を追従しつつ障害物を回避する制御を学習させ、シミュレーションで84〜100%の成功率を達成した。

  原題: Taming an autonomous surface vehicle for path following and collision avoidance using deep reinforcement learning ／ Eivind Meyer, Haakon Robinson, Adil Rasheed 他

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• 論文群制御ロボティクス2019/12/1

  UAV群のためのオンライン経路生成とナビゲーション

  複雑イベント処理を用いてUAV同士・静的障害物・動的障害物との衝突を予測し、群全体の安全を保つオンライン衝突回避経路生成システムを提案した。

  原題: Online Path Generation and Navigation for Swarms of UAVs ／ Adnan Ashraf, Amin Majd, Elena Troubitsyna

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• 論文LIDARシミュレーション画像認識2019/12/1

  連続波LIDARの物理ベースシミュレーションによる自己位置推定・キャリブレーション・追跡

  表面と光の相互作用を考慮した2D連続波LIDARの物理モデルを構築し、自動微分による勾配最適化で実センサ測定からパラメータを推定した研究。

  原題: Physics-based Simulation of Continuous-Wave LIDAR for Localization, Calibration and Tracking ／ Eric Heiden, Ziang Liu, Ragesh K. Ramachandran 他

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• 論文ダイナミクス学習機械学習2019/12/1

  動的システム間の対応関係を学習する手法

  2つの動的システムの軌道データから共有潜在状態空間と潜在ダイナミクスを学習し、一方のシミュレーションから他方の動きを生成できる対応付け手法を提案。

  原題: Learning to Correspond Dynamical Systems ／ Nam Hee Kim, Zhaoming Xie, Michiel van de Panne

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• 論文マニピュレーションロボティクス2019/12/1

  モンテカルロ木探索による複数物体の再配置：平面非把持仕分けの事例研究

  密集した多クラス物体を押してクラスごとに分離する平面仕分けタスクに対し、タスク特化ヒューリスティックを組み込んだモンテカルロ木探索を適用し、シミュレーションと実機で有効性を示した。

  原題: Multi-Object Rearrangement with Monte Carlo Tree Search:A Case Study on Planar Nonprehensile Sorting ／ Haoran Song, Joshua A. Haustein, Weihao Yuan 他

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