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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: 2018/6/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文強化学習ロボティクス2018/6/1

  BaRC：ロボット強化学習のための後方到達可能性カリキュラム

  近似ダイナミクスモデルを用いて、ゴールに近い状態から学習を始め、性能向上に応じて初期状態分布を後方に拡大するカリキュラムを提案し、モデルフリーRLの学習を加速した。

  原題: BaRC: Backward Reachability Curriculum for Robotic Reinforcement Learning ／ Boris Ivanovic, James Harrison, Apoorva Sharma 他

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• 論文模倣学習機械学習2018/6/1

  決定論的微分可能模倣学習によるニューラルパーサの学習

  塗装ロボットの対象物分割をパース問題として定式化し、専門家の分割を模倣するニューラルパーサを決定論的方策勾配法DRAGで訓練した研究。

  原題: Learning Neural Parsers with Deterministic Differentiable Imitation Learning ／ Tanmay Shankar, Nicholas Rhinehart, Katharina Muelling 他

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• 論文感覚運動学習ロボティクス2018/6/1

  空間の発見：素朴なエージェントの感覚運動経験から空間トポロジーと計量規則性を接地する

  素朴なエージェントが感覚運動経験から補償可能な感覚を検出し、外部空間のトポロジーと計量構造を自律的に推論できることを示した研究。

  原題: Discovering space - Grounding spatial topology and metric regularity in a naive agent's sensorimotor experience ／ Alban Laflaquière, J. Kevin O'Regan, Bruno Gas 他

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• 論文運動プリミティブnlin.AO2018/6/1

  キック制御：自己組織化ロボットの感覚運動ループに生じる吸引状態を運動プリミティブとして利用する

  車輪型ロボットの局所フィードバックループが生む吸引子（固定点・リミットサイクル等）を運動プリミティブとみなし、短い高次制御指令で吸引子間を遷移させる「キック制御」をシミュレーションと実機で検証した論文。

  原題: Kick control: using the attracting states arising within the sensorimotor loop of self-organized robots as motor primitives ／ Bulcsú Sándor, Michael Nowak, Tim Koglin 他

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• 論文手術ロボティクス画像認識2018/6/1

  畳み込みニューラルネットワークによるロボット支援手術の客観的技能評価

  手術ロボットの運動データを畳み込みニューラルネットワークで直接学習し、縫合・針通し・結紮の技能レベルを高精度に判定できることを示した研究。

  原題: Deep Learning with Convolutional Neural Network for Objective Skill Evaluation in Robot-assisted Surgery ／ Ziheng Wang, Ann Majewicz Fey

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• 論文強化学習AI2018/6/1

  失敗する初期状態から学ぶ：優雅に転べるロボットの設計

  強化学習において、失敗が避けられない初期状態をあえて学習に含めることで、報酬地形の勾配が改善され学習効率が向上することを示した論文。

  原題: Learning from Outside the Viability Kernel: Why we Should Build Robots that can Fall with Grace ／ Steve Heim, Alexander Spröwitz

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• 論文模倣学習機械学習2018/6/1

  観測の内部モデルによる報酬整形

  専門家の状態軌跡から観測の内部予測モデルを学習し、実状態と予測状態の差を報酬として強化学習を行う手法を提案。マリオやFlappy Birdで専門家のプレイ動画から良好な方策を学習できることを示した。

  原題: Internal Model from Observations for Reward Shaping ／ Daiki Kimura, Subhajit Chaudhury, Ryuki Tachibana 他

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• 論文手術技能評価画像認識2018/6/1

  SATR-DL：深層ニューラルネットワークによるロボット支援手術の技能評価とタスク認識の改善

  手術中の生の動作データから空間的・時間的特徴をエンドツーエンドで学習し、訓練者の技能レベル評価と手術タスク認識を同時に行う並列深層学習フレームワークSATR-DLを提案した。

  原題: SATR-DL: Improving Surgical Skill Assessment and Task Recognition in Robot-assisted Surgery with Deep Neural Networks ／ Ziheng Wang, Ann Majewicz Fey

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• 論文マニピュレーション機械学習2018/6/1

  QT-Opt：視覚ベースロボット操作のためのスケーラブルな深層強化学習

  58万回以上の実世界把持試行を用いて120万パラメータのQ関数を学習し、RGB画像のみで閉ループ把持制御を実現、未知物体で96%の成功率を達成した。

  原題: QT-Opt: Scalable Deep Reinforcement Learning for Vision-Based Robotic Manipulation ／ Dmitry Kalashnikov, Alex Irpan, Peter Pastor 他

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• 論文3Dレジストレーション制御2018/6/1

  SVDも固有値分解も不要な高速剛体3Dレジストレーション手法

  点群の剛体位置合わせを、特異値分解や固有値分解を使わず数回の反復で解く簡便な手法を提案し、従来法より60〜80%高速でロボットナビゲーションにも応用した。

  原題: Fast Rigid 3D Registration Solution: A Simple Method Free of SVD and Eigen-Decomposition ／ Jin Wu, Ming Liu, Zebo Zhou 他

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• 論文群制御ロボティクス2018/6/1

  高速探索を実現する空陸協調ロボットシステム

  空中ロボットと地上車両が協調して未知環境を迅速に探索する自律システムを提案し、実機実験とシミュレーションで単体ロボットより高い効率を示した。

  原題: A Collaborative Aerial-Ground Robotic System for Fast Exploration ／ Luqi Wang, Daqian Cheng, Fei Gao 他

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• 論文柔軟ロボット制御ロボティクス2018/6/1

  非線形ノーマルモードを用いた柔軟関節ロボットの効率的な周期運動生成

  弾性要素を持つ柔軟関節ロボットにおいて、線形固有空間を非線形に拡張したEigenmanifoldとノーマルモードを利用し、モーダル多様体をアトラクタ化する制御で効率的な自律振動運動を実現する手法を提案した論文。

  原題: Using Nonlinear Normal Modes for Execution of Efficient Cyclic Motions in Articulated Soft Robots ／ Cosimo Della Santina, Dominic Lakatos, Antonio Bicchi 他

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• 論文メタ学習機械学習2018/6/1

  モジュール型メタ学習

  関連タスクで学習したニューラルネットワークのモジュールを新しい組み合わせで再利用し、新規タスクへ汎化する手法を提案し、ロボティクス関連の2問題で性能向上を示した。

  原題: Modular meta-learning ／ Ferran Alet, Tomás Lozano-Pérez, Leslie P. Kaelbling

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• 論文共有制御ロボティクス2018/6/1

  タスクベースのロボット支援における最小介入のためのオンラインユーザー評価

  モード挿入勾配(MIG)を用いてユーザー入力の将来への影響を評価するフィルタを提案し、人間研究でスキルと介入率の負の相関や訓練効果を確認した。

  原題: Online User Assessment for Minimal Intervention During Task-Based Robotic Assistance ／ Aleksandra Kalinowska, Kathleen Fitzsimons, Julius Dewald 他

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• 論文群制御ロボティクス2018/6/1

  分散型エルゴディック制御：マルチエージェントのための分布駆動型センシングと探索

  非線形ダイナミクスを持つ複数エージェントの時変エリアカバレッジのため、コンセンサスと組み合わせて完全分散化できるエルゴディック制御ポリシーを導出した研究。地形マッピングや目標位置推定への応用とナッシュ均衡としての解析を示す。

  原題: Decentralized Ergodic Control: Distribution-Driven Sensing and Exploration for Multi-Agent Systems ／ Ian Abraham, Todd D. Murphey

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• 論文制御制御2018/6/1

  四重極無人航空機のための適応ツイスティングスライディングモード制御

  外乱やパラメータ変動に強い四重極ドローンの姿勢制御のため、ゲイン適応を組み込んだツイスティングスライディングモード制御を提案し、シミュレーションと実験で有効性を示した。

  原題: Adaptive twisting sliding mode control for quadrotor unmanned aerial vehicles ／ V. T. Hoang, M. D. Phung, Q. P. Ha

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• 論文sim2realロボティクス2018/6/1

  PAC-Bayes制御：未知環境への汎化を保証する方策学習

  制御方策の未知環境への汎化を教師あり学習の汎化理論と対応づけ、PAC-Bayes枠組みで期待コストの上限を最小化する方策学習法を提案し、障害物回避や把持、ドローン航行で有効性を示した。

  原題: PAC-Bayes Control: Learning Policies that Provably Generalize to Novel Environments ／ Anirudha Majumdar, Alec Farid, Anoopkumar Sonar

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• 論文ロボットセキュリティcs.CR2018/6/1

  ロボットセキュリティフレームワーク(RSF)の提案：ロボットのセキュリティ評価を標準化する方法論

  ロボットのセキュリティ評価を物理・ネットワーク・ファームウェア・アプリケーションの4層で体系的に行うための用語とガイドラインを整備したフレームワークを提案した論文。

  原題: Introducing the Robot Security Framework (RSF), a standardized methodology to perform security assessments in robotics ／ Víctor Mayoral Vilches, Laura Alzola Kirschgens, Asier Bilbao Calvo 他

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• 論文群制御AI2018/6/1

  期限付きマルチエージェント経路計画

  各エージェントが期限内にゴールへ到達できる数を最大化するMAPF-DL問題を定式化し、NP困難性を示した上で、フロー問題と整数線形計画に基づく手法と組合せ探索に基づく手法の2種類の最適アルゴリズムを提案した。

  原題: Multi-Agent Path Finding with Deadlines ／ Hang Ma, Glenn Wagner, Ariel Felner 他

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• 論文マニピュレーション画像認識2018/6/1

  単一のデモンストレーションから把持を学習する手法

  1回のデモンストレーションから畳み込みニューラルネットワークGraspNetで把持対象を検出し、過去のデモデータで微調整することで短時間で学習する手法を提案した。

  原題: Learning to Grasp from a Single Demonstration ／ Pieter Van Molle, Tim Verbelen, Elias De Coninck 他

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• 論文データセットロボティクス2018/6/1

  関節物体と人間の相互作用データセットRBO

  家庭内によくある14種類の関節物体について、人間が操作するRGB-D動画と力覚データを収録し、各剛体部品の正解姿勢と関節状態を注釈付けしたデータセットを公開した。

  原題: The RBO Dataset of Articulated Objects and Interactions ／ Roberto Martín-Martín, Clemens Eppner, Oliver Brock

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• 論文HRIHCI2018/6/1

  自閉症児のロボットに対する態度：探索的研究

  自閉症スペクトラム障害の子どもはロボットに概ね好意的で、人よりロボットとの交流を好む傾向があり、その態度や社会的障害がロボットへの注視時間と関連することを明らかにした。

  原題: Attitudes of Children with Autism towards Robots: An Exploratory Study ／ Andreia Costa, Tonie Schweich, Louise Charpiot 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/6/1

  森林飛行のための転移学習可能なUAV視覚認識

  Unreal Engineで森林トレイルのデータセットを構築し、ResNet-18で進行方向を分類する単眼UAVの衝突回避飛行を学習。多カーネルMMDによる適応でシミュレーションから実環境へ転移し、実機で84%の精度を達成した。

  原題: Learning Transferable UAV for Forest Visual Perception ／ Lyujie Chen, Wufan Wang, Jihong Zhu

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• 論文SLAM画像認識2018/6/1

  視覚慣性による物体検出とマッピング

  単眼カメラと慣性センサを用いて未知環境内の物体モデルをオンラインで構築し、ユークリッド座標系で位置推定する手法を提案。検出ネットワークと非線形フィルタを組み合わせ、VISMAデータセットも公開した。

  原題: Visual-Inertial Object Detection and Mapping ／ Xiaohan Fei, Stefano Soatto

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• 論文パラレルロボットロボティクス2018/6/1

  デルタ型ベースを持つ3-PPPSパラレルロボットの自己運動

  正三角形ベースと可動プラットフォームを持つ3-PPPSパラレルロボットの運動学を解析し、特異点がエンドエフェクタの姿勢のみに依存すること、およびカルダン型の自己運動が存在することを示した。

  原題: Self-Motion of the 3-PPPS Parallel Robot with Delta-Shaped Base ／ D Chablat, E Ottaviano, S Venkateswaran

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• 論文マニピュレーションロボティクス2018/6/1

  注意焦点を用いた6自由度把持とピック・アンド・プレースの学習

  深さセンサで認識したシーンに対し、階層的SE(3)サンプリングで注視系列を学習し、6自由度の把持・配置をシミュレーションのみの訓練で実機にも転移できることを示した。

  原題: Learning 6-DoF Grasping and Pick-Place Using Attention Focus ／ Marcus Gualtieri, Robert Platt

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• 論文動作計画ロボティクス2018/6/1

  環境に適応した暗黙的サンプリング分布を学習する動作計画

  過去の探索情報を活用し、ポリシー探索で環境ごとの暗黙的なサンプリング分布を適応的に学習することで、サンプリングベース動作計画の計算コストを削減する手法を提案した論文。

  原題: Learning Implicit Sampling Distributions for Motion Planning ／ Clark Zhang, Jinwook Huh, Daniel D. Lee

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• 論文SLAMロボティクス2018/6/1

  CubeSLAM：単眼3D物体SLAM

  単一画像からの3D直方体物体検出と、静的・動的環境での多視点物体SLAMを相互に改善する手法を提案し、カメラ姿勢推定と3D物体検出の精度を向上させた。

  原題: CubeSLAM: Monocular 3D Object SLAM ／ Shichao Yang, Sebastian Scherer

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• 論文HRIHCI2018/6/1

  ヒューマノイドの感情表現がゲーム理論的状況での人間行動に与える影響

  NLPで感情表現文を生成しヒューマノイドに話させ、スタッケルベルク型セキュリティゲームで人間の意思決定行動がどう変わるかを調査したパイロット研究。

  原題: The Impact of Humanoid Affect Expression on Human Behavior in a Game-Theoretic Setting ／ Aaron M. Roth, Umang Bhatt, Tamara Amin 他

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• 論文教育ロボティクスcs.CY2018/6/1

  プログラミング学習のためのAndroidアプリ「MyNXT」によるレゴNXT制御

  レゴMindstorms NXTをAndroidアプリ「MyNXT」で直接制御・簡易プログラミングできる教育用プラットフォームを提案し、子どもの学習意欲向上を目指した。

  原題: Introducing an innovative robot-based mobile platform for programming learning ／ Konstantinos Manousaridis, Apostolos Mavridis, Konstantinos Anagnostopoulos 他

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