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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: 2026/10/29 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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ポアソン森林を飛行する群れの極限定理と最適方策
鳥の群れが障害物の多い環境を高速飛行する際の集団輸送問題を定式化し、明示的な回廊ネットワーク上で最大流が最小頂点カット容量に等しいことや、森林帯の深さ・幅に対する電流密度の極限を証明した。
原題: Limit Theorems and Optimal Policies for Flock Flight through Poisson Forests ／ Lav R. Varshney
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情報駆動型の異種UAV/UGV協調自律システム
UAVの空中センシングとUGVの地上経路計画を統合し、未知の危険目標を探索・回避する分散協調手法を提案。エルゴディック制御とベイズ推論で情報密度に基づく探索を行い、確率制約付き経路計画を分散最適化で解く。
原題: Information-Driven Collaborative Autonomy for Heterogeneous UAV/UGV Teams ／ Joshua Yuriv Pilipovsky
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マルチアームバンディットを用いた経路制約付き移動センサ群の適応探索
エネルギー制約のある移動センサ群が経路制約下で関心領域を検出する問題をマルチアームバンディットとして定式化し、信頼上界に基づく適応的経路選択アルゴリズムと低基数経路被覆のグラフ構築法を提案した論文。
原題: Adaptive search with path-constrained mobile sensors using multi-arm bandits ／ Abraham P. Vinod, Parth K. Thaker, Gautam Dasarathy 他
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合意は内に、競争は外に：分散型LLMチームによる周辺防衛
周辺防衛シミュレーションで、中央司令官型・オークション合意型・独立エージェント型のLLMチームを比較し、外部の競合解決プロトコルを持つ分散合意型が最も侵入を許さないことを示した。
原題: Consensus Within, Competition Between: Decentralized LLM Teams for Perimeter Defense ／ Khawaja Abaid Ullah, Ananya Acharya, Mohammad Javad Khojasteh
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通信できない集団が敵を通じて自己を知る仕組み
互いに通信できないチームでも、敵が集団全体に反応する様子を観察することで各メンバーが単独では知り得ない情報を学習できることを示し、信頼の配分や事前コミットメントの効果を理論的に解析した論文。
原題: How a group that cannot communicate knows itself by its enemy ／ Gregory Falco
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独立行動ツリーロボットチームのための最小十分通信
固定の独立ビヘイビアツリーで動くロボットチームにおいて、成功率を保ちつつ通信量を最小化する枠組みを提案し、倉庫条件で評価した。
原題: Minimum Sufficient Communication for Independent Behaviour Tree Robot Teams ／ Sherry Jiang, Oliver Obst
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情報考慮型イベント駆動再配置によるマルチロボット探索
OSM由来グリッド上のマルチロボット探索で、情報利得や経路・予約を考慮したイベント駆動再配置手法EARS-Infoを提案し、8都市・大規模実験でスコアと探索率の向上、省エネを実証した。
原題: EARS-Info: Information-Aware Event-Driven Reallocation for Multi-Robot Exploration ／ Kabeh Mohsenzadegan, Vahid Tavakkoli, Kyandoghere Kyamakya
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人間の運転から学ぶパーソナルモビリティ車両の並走ナビゲーション
2台のパーソナルモビリティ車両が会話可能な並走隊形を保ちながら安全に走行する協調計画手法を提案し、人間の運転データから逆強化学習でパラメータを学習した。
原題: Learning Side-by-Side Navigation for Personal Mobility Vehicles from Human Drivers ／ Luis Yoichi Morales, Florent Ferreri
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MATE-BT：異種マルチロボットチームの階層分散型ミッション自律性を実現するビヘイビアツリー基盤フレームワーク
ミッション実行・割当・タスク実行を階層的に分離し、リーダー機の故障時にも権限移譲でミッションを継続できる分散型マルチロボット枠組みを提案し、実機とシミュレーションで有効性を示した。
原題: MATE-BT: A Behavior-Tree-Based Framework for Hierarchically Decentralized Mission Autonomy in Heterogeneous Multi-Robot Teams ／ Sunbeen Lee, Hoseon Gi, Jik Hur 他
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測位不確かさを考慮したGNSS拒否環境下のUAV群捜索
GNSSが使えない海上でUAV群が協調測位の不確かさを考慮しつつ捜索するため、フィッシャー情報行列に基づく不確かさ対応CBFとVoronoi戦略を提案した研究。
原題: Localization-Uncertainty-Aware UAV Swarm Search for GNSS-Denied Maritime Surveillance ／ Siyuan Yang, Junning Lyu, Xiaoyu He 他
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小型振動駆動ロボット群の分散予測型フロッキング制御
各ロボットが局所情報のみでNMPCを解き、6種の安全制約を比較して最良のCBFを実機相当環境で検証した群ロボット制御の研究。
原題: Distributed Predictive Flocking for a Swarm of Miniature Vibration-Driven Robots in a Confined Arena ／ Prajol Shrestha, Siddhant Mohapatra, Filip Novkoski 他
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ネットワーク化されたヒューマノイド知能：通信・調整・協働・社会的相互作用
ヒューマノイドロボットを個別システムではなくネットワークで結ばれた群として捉え、通信・調整・協働・人間との社会的知能の4機能から研究動向を整理したサーベイ。
原題: Networked Humanoid Intelligence: Communication, Coordination, Collaboration, and Social Interaction ／ Loc X. Nguyen, Huy Q. Le, Ji Su Yoon 他
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マルチエージェントシステムにおける互換性と将来保証テスト
規制当局がシードエージェントを公開し各開発者が独立にテストすることで、相互調整なしに将来のエージェント設計とも互換性を保証する枠組みを定式化した論文。
原題: Compatibility and future-proof testing for multi-agent systems ／ Yueshan Li, Lorenzo Fiaschi, Andrea Censi 他
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動的環境における適応的集合知覚のための軽量変化検出
リソース制約のあるロボット群が動的に変化する環境で多数決型の集合知覚を行うため、定メモリ・定計算量の軽量変化検出をベイズ意思決定に統合し、空間相関に応じてサンプリング間隔を適応させる手法を提案した。
原題: Lightweight Change Detection for Adaptive Collective Perception in Dynamic Environments ／ Thiemen Siemensma, Tiago Travassos, Jiacheng Zhang 他
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監視と包囲を同時に行うためのデュアルストリームゲートネットワーク
監視と包囲という相反するタスクを別々の表現ストリームに分け、文脈依存ゲーティングで統合するDSGNを提案し、大規模マルチロボット系でのタスク遷移の安定性とスケーラビリティを向上させた。
原題: DSGN: A Dual-Stream Gated Network for Scalable Simultaneous Surveillance and Containment ／ Heng Zhang, Ziyang Zuo, Guoxiang Zhao 他
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室内・閉鎖空間におけるシビル攻撃に耐える複数ドローン探索
複数ドローンによる建物探索で、偽の身元を作るシビル攻撃に対し、センサーと地図のみを使う5段階の防御を提案し、シミュレーションで有効性を検証した。
原題: Sybil-Resilient Multi-Drone Exploration of Indoor and Confined Spaces ／ Shyaam Mahesh, Aditya B Prakash, Rubal Sagwal 他
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混雑環境でのデッドロックなし安全ナビゲーションを実現するニューロモルフィック意思決定ダイナミクス
各エージェントが局所観測のみで速度を調整し、通信や優先順位なしに群れとして衝突回避と協調通過を自己組織化する分散イベントベース制御器を提案した。
原題: Neuromorphic Decision Dynamics for Deadlock-free Safe Navigation in Congested Environments ／ Himani Sinhmar, Vaibhav Srivastava, Naomi Ehrich Leonard
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UAV-SwarmAgent: コード生成と視覚言語推論によるスケーラブルなマルチUAV偵察・タスク割当
自然言語の1文から地上局エージェントがコードを生成し、視覚言語モデルで目標を地図上に特定してN機のUAVに経路を割り当てる階層型マルチエージェントシステムを提案。255ミッション中244件で事象を発見し、機数増加に対する飛行時間短縮がAmdahl型の法則に従うことを示した。
原題: UAV-SwarmAgent: Scalable Multi-UAV Reconnaissance and Task Allocation via Code Generation and Vision-Language Reasoning ／ Oleg Sautenkov, Yasheerah Yaqoot, Muhammad Ahsan Mustafa 他
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条件付きスウォーミング：マルチロボットシステムにおける能力であり分類ではない
集中制御と分散スウォームを状況に応じて切り替える統合制御枠組みを提案し、スウォーミングを固定的分類ではなく動的な能力として捉え直した。
原題: Facultative Swarming: A Capability, Not a Category, for Multi-Robot Systems ／ Ning Zhou, Edmund R. Hunt
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月面群ロボットにおける創発的な協調体温調節
月の夜を生き延びるため、20台のロボットが強化学習で自ら群がり、温かい中心と露出した縁の間を循環するペンギン型の保温行動を獲得した。
原題: Emergent Cooperative Thermoregulation in Lunar Swarm Robotics ／ Anais Jeger, Harry Holt, Lennart Puck
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分散型ツリー合意によるマルチロボット協調
分散ツリー探索と列生成による交渉で、マルチロボットの非線形協調をリアルタイムかつ準最適に計画する手法WarpWeaverを提案。
原題: Dispersive Tree Agreements for Multi-Robot Coordination ／ Shashank A. Deshpande, Blake T. Edwards, Jonathan P. How
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確率的エネルギー表現で群れ制御を統合
群れの基本行動を再利用可能なエネルギー項として確率的に表現し、再学習なしで多様なミッションをこなせる統合制御を実現した。
原題: Probabilistic Energy Modeling Unifies Versatile Swarm Control ／ Xiang Zhou, Xiangyu Zhu, Xintong Wang 他
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ニューラルセルオートマトンによる分散群ロボットの形態形成
ニューラルセルオートマトンと局所的な接続サイト探索を組み合わせ、数百台規模のロボットが事前定義なしに格子状の形状を自己組織的に形成する枠組みを提案し、Crazyflieによる実機検証も行った。
原題: Distributed Swarm Morphogenesis with Neural Cellular Automata ／ Ray Verma, Eliseo Ferrante, Anthony Tzes
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剛体ペイロードの協調軌道輸送に向けた分散型二層最適化
小型宇宙機群で大型物体を軌道上輸送するため、推力を内側の凸最適化、ペイロードのトルク軌道を外側探索とする分散型二層フレームワークを提案し、厳密な勾配で燃料効率良く解き、故障からの復帰も検証した。
原題: Decentralized Bi-Level Optimization for Cooperative Orbital Transportation of a Rigid Payload ／ Sidhdharth D. Sikka, Revathy Ravuri, Hei Yin Jowett Chan 他
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無信号交差点を安全かつ円滑に通過する分散型プラトーン制御：安定性解析
閉ループ経路上の無信号交差点を対象に、車両切り替えを伴うスイッチド系の局所指数収束を解析し、過渡期の安全な通過と定常状態での滑らかな通過を保証する分散型プラトーン制御器を提案した。CARLAシミュレータで有効性を実証。
原題: Distributed Platoon Control for Safe and Smooth Crossing at an Unsignalized Intersection-Part I: Stability Analysis ／ Bin-Bin Hu, Shuwei Pei, Saeed Ahmed 他
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時間変化するグラフ上の非線形マルチエージェント合意に対するConformal Koopman証明
ロボット群が通信ネットワーク変化下で合意に達するまでの期限を、Koopman線形化とconformal predictionで確率的に保証する手法を提案し、60台のシミュレーションで検証した。
原題: Conformal Koopman Certificates for Nonlinear Multi-Agent Consensus on Time-Evolving Graphs ／ Indrakshi Dey, Nicola Marchetti
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異種マルチロボットタスク割当におけるロボットとタスクの適合性評価の比較
異種マルチロボットのタスク割当で使われるロボット-タスク適合性の評価手法を10種の決定論的手法と2種のLLMベース手法で比較し、手法間で結果がしばしば食い違うことを示した研究。
原題: Robot-Task Suitability in Heterogeneous Multi-Robot Task Allocation ／ Daniel Weiner, Raj Korpan
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信頼に基づく一様排除を用いた安全なマルチロボット協調
各ロボットの異常検出器の信頼値をSafe Anytime-Valid Inferenceで検定し、侵害リンクを高い確率で恒久的に排除しつつ正規リンクを素早く信頼する通信ラッパーを提案。3台のLoCoBotsと8台のGoPiGosで実機検証した。
原題: Safe Multi-Robot Collaboration With Uniform Exclusion Using Trust ／ Thomas Kaminsky, Áron Vékássy, Hammad Izhar 他
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局所作業から全体進歩へ：AIエージェント協調の収束理論
LLMエージェントの協調をブロック最適化として定式化し、干渉しない提案の統合と補正により線形収束を証明。ロボット経路計画などで単一エージェントより高速・高品質な結果を示した。
原題: Local Work, Global Progress: A Convergence Theory of AI Agent Collaboration ／ Ivan Ilin, Peter Richtárik
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コード空間でのポリシー探索によるマルチエージェント経路計画
コーディングエージェントがシミュレーションのフィードバックと正しさの検証を頼りにアルゴリズムを反復的に提案・実装・評価・改良するワークフローを検討し、手設計や既存手法を大きく上回る経路計画ポリシーを発見した。
原題: Policy Search in Code Space for Multi-Agent Pathfinding ／ Matthias Eder, Pantelis Emmanouil, Vivek Farias 他
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