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: 2018/2/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文姿勢制御ロボティクス
大外乱からの復帰を目指すマルチコプタ姿勢制御
マルチコプタが大きな外乱から姿勢を立て直すための新しい姿勢制御則を提案し、既存手法と比較して安全性と性能を実験で検証した論文。
原題: Multicopter attitude control for recovery from large disturbances ／ Mark Wilfried Mueller
日本語で読む → - 論文3D再構成画像認識
単一深度ビューからの高密度3D物体再構成
単一の任意深度ビューから物体の完全な3D構造を生成するGANベース手法3D-RecGAN++を提案し、高解像度256^3の占有グリッドで隠れた領域を復元する。
原題: Dense 3D Object Reconstruction from a Single Depth View ／ Bo Yang, Stefano Rosa, Andrew Markham 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
ワイヤ走行ロボット群の被覆制御
平面上を移動するロボット群をワイヤ上に連続的に投影するCOW写像を提案し、Lloydの降下法に基づく連続的な被覆制御アルゴリズムを構築、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Coverage Control for Wire-Traversing Robots ／ Gennaro Notomista, Magnus Egerstedt
日本語で読む → - 論文教師なし強化学習AI
多様性こそがすべて：報酬関数なしでスキルを学ぶ
報酬関数を使わずに情報理論的目的関数を最大化することで、歩行やジャンプなど多様なスキルを教師なしで獲得する手法DIAYNを提案した論文。
原題: Diversity is All You Need: Learning Skills without a Reward Function ／ Benjamin Eysenbach, Abhishek Gupta, Julian Ibarz 他
日本語で読む → - 論文モデル検証制御
データ駆動モデルの用途別検証フレームワーク
学習モデルを制御に使う前に、実際のシステムとの閉ループ挙動の差を用途に応じて評価し、能動サンプリングで確率的な上限を効率的に推定する手法を提案した。
原題: Context-Specific Validation of Data-Driven Models ／ Somil Bansal, Shromona Ghosh, Alberto Sangiovanni-Vincentelli 他
日本語で読む → - 論文強化学習ロボティクス
モジュール式ロボットのための深層強化学習手法の評価
モジュール式ロボットに深層強化学習を適用する枠組みを提案し、シミュレーションと実機で連続行動空間の手法の頑健性を評価した。自由度を3から4に増やしても学習に影響しないことを示した。
原題: Evaluation of Deep Reinforcement Learning Methods for Modular Robots ／ Risto Kojcev, Nora Etxezarreta, Alejandro Hernández 他
日本語で読む → - 論文多物体追跡ロボティクス
ピクセルを超えて：幾何・形状手がかりを活用したオンライン多物体追跡
単眼カメラ画像から物体の姿勢・形状・運動などの3D手がかりに基づくペアワイズコストを設計し、任意のデータ関連付け手法に組み込める多物体追跡手法を提案した。
原題: Beyond Pixels: Leveraging Geometry and Shape Cues for Online Multi-Object Tracking ／ Sarthak Sharma, Junaid Ahmed Ansari, J. Krishna Murthy 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
ロボットマニピュレータのリアルタイム衝突検出と同定
パーティクルフィルタを用いてロボットアームの接触点を推定し、外力を推定する手法を提案し、4自由度平面アームのシミュレーションで従来の解析手法と比較した。
原題: Real Time Collision Detection and Identification for Robotic Manipulators ／ Elena Galbally, Mikael Jorda
日本語で読む → - 論文マニピュレーション機械学習
マルチゴール強化学習：挑戦的なロボティクス環境と研究提案
FetchロボットアームやShadow多指ハンドを使った押す・滑らす・ピック&プレース・ハンド内操作などの難易度の高い連続制御タスク群をOpenAI Gym上で提供し、マルチゴール強化学習の研究課題を提示した報告書。
原題: Multi-Goal Reinforcement Learning: Challenging Robotics Environments and Request for Research ／ Matthias Plappert, Marcin Andrychowicz, Alex Ray 他
日本語で読む → - 論文移動ロボット制御ロボティクス
抽象化コストを考慮したパラメトリックMPCによる差動駆動移動ロボットの制御
差動駆動ロボットを単純な2状態モデルに抽象化する際の精度・機動性コストを定式化し、そのコストを抑えるパラメトリックMPC手法を提案・実機検証した論文。
原題: A Parametric MPC Approach to Balancing the Cost of Abstraction for Differential-Drive Mobile Robots ／ Paul Glotfelter, Magnus Egerstedt
日本語で読む → - 論文ナビゲーションロボティクス
深層強化学習によるナビゲーションの批判的検証
深層強化学習がナビゲーション中に地図情報を探索・収集・活用できるかを体系的実験で検証し、未知の地図への汎化に失敗することを示した。
原題: A Critical Investigation of Deep Reinforcement Learning for Navigation ／ Vikas Dhiman, Shurjo Banerjee, Brent Griffin 他
日本語で読む → - 論文オプティカルフローロボティクス
相関フロー：カーネル相互相関器によるロバストなオプティカルフロー
単眼カメラのオプティカルフローをカーネル相互相関器で推定する手法を提案し、モーションブラーに頑健で高度速度やヨーレートも推定可能なことを示した。
原題: Correlation Flow: Robust Optical Flow Using Kernel Cross-Correlators ／ Chen Wang, Tete Ji, Thien-Minh Nguyen 他
日本語で読む → - 論文SLAM画像認識
注意機構付きリカレントネットワークによる大域姿勢推定
局所姿勢推定・姿勢選択・グラフ最適化を組み合わせた微分可能なニューラルネットワーク「Neural Graph Optimizer」を提案し、SLAMをエンドツーエンドで学習可能にした。
原題: Global Pose Estimation with an Attention-based Recurrent Network ／ Emilio Parisotto, Devendra Singh Chaplot, Jian Zhang 他
日本語で読む → - 論文システム/ランタイムロボティクス
異種アーキテクチャ上で省エネなリアルタイムロボットアプリを実現するランタイムフレームワークPIRT
複数のアクセラレータとクラウドを動的に管理し、移動ロボットの多様なタスクを低消費電力でリアルタイム実行できるランタイムフレームワークを提案した。
原題: PIRT: A Runtime Framework to Enable Energy-Efficient Real-Time Robotic Applications on Heterogeneous Architectures ／ Liu Liu, Shaoshan Liu, Zhe Zhang 他
日本語で読む → - 論文セマンティックセグメンテーションロボティクス
Bonnet: ロボティクス向けセマンティックセグメンテーションCNNの学習・実装フレームワーク
セマンティックセグメンテーション用CNNの学習から実機ロボットへの実装までを、データセットやタスクに依存せずモジュール的に行えるオープンソースツールを提案した論文。
原題: Bonnet: An Open-Source Training and Deployment Framework for Semantic Segmentation in Robotics using CNNs ／ Andres Milioto, Cyrill Stachniss
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
ロボット用VRゴーグル：視覚制御のための実世界からシミュレーションへのドメイン適応
実世界の画像をシミュレーション風に変換してから強化学習ポリシーに入力することで、シミュレーションで学習した視覚制御ポリシーを実環境へ転移する手法を提案した論文。
原題: VR-Goggles for Robots: Real-to-sim Domain Adaptation for Visual Control ／ Jingwei Zhang, Lei Tai, Peng Yun 他
日本語で読む → - 論文認識/分類ロボティクス
マルチコプター緊急着陸地点選定のための屋根形状自動分類
衛星画像とLIDARデータをCNNで融合し、OpenStreetMapの建物データを教師として屋根形状を自動分類する手法を提案した。
原題: Automatic Classification of Roof Shapes for Multicopter Emergency Landing Site Selection ／ Jeremy D. Castagno, Ella M. Atkins
日本語で読む → - 論文HRIロボティクス
色の力：人とロボットの相互作用における色光の効果的利用に関する研究
移動ロボットのフィードバック手段として色光が有効であることを示し、タスク成功・失敗・援助待ちの状況で適切とされる色の選好をアンケートで分析した。
原題: The Power of Color: A Study on the Effective Use of Colored Light in Human-Robot Interaction ／ Aljoscha Pörtner, Lilian Schröder, Robin Rasch 他
日本語で読む → - 論文制御検証制御
ベイズ最適化による制御器の敵対的例検証
ベイズ最適化を用いて、ロボット制御器が安全仕様に違反する敵対的挙動を効率的に探索・検証するフレームワークを提案した。
原題: Verifying Controllers Against Adversarial Examples with Bayesian Optimization ／ Shromona Ghosh, Felix Berkenkamp, Gireeja Ranade 他
日本語で読む → - 論文オンライン適応AI
生体模倣の確率的リカレントネットワークによる効率的なオンライン適応
認知的不協和に着想を得た学習信号とメンタルリプレイを用い、確率的リカレントネットワークが少数の物理相互作用から未知環境に数秒で適応する枠組みを提案し、KUKA LWRアームで検証した。
原題: Intrinsic Motivation and Mental Replay enable Efficient Online Adaptation in Stochastic Recurrent Networks ／ Daniel Tanneberg, Jan Peters, Elmar Rueckert
日本語で読む → - 論文ベイズ最適化ロボティクス
座標降下ベイズ最適化によるレース走行方策の学習
トラックや車両モデルの事前情報なしに、ベイズ最適化を座標降下風に次元ごとに反復して高次元方策空間を探索し、ラップタイム最小の走行方策を学習する手法を提案した。
原題: Learning to Race through Coordinate Descent Bayesian Optimisation ／ Rafael Oliveira, Fernando H. M. Rocha, Lionel Ott 他
日本語で読む → - 論文行動予測HCI
人間とロボットの協調における予測：複数行動系列を予測する再帰型ニューラルネットワーク手法
視線と身体姿勢の手がかりから人間の行動を予測するため、エンコーダ・デコーダ型RNNで複数かつ可変長の行動系列を予測する手法を提案し、協調作業における確率的報酬推定への有用性も示した。
原題: Anticipation in Human-Robot Cooperation: A Recurrent Neural Network Approach for Multiple Action Sequences Prediction ／ Paul Schydlo, Mirko Rakovic, Lorenzo Jamone 他
日本語で読む → - 論文HRIHCI
MRアバターによるロボットの急な方向転換の伝達手法の比較
MRアバターでロボットの急な方向転換を伝える「身体」手法と「経路」手法をユーザー実験で比較し、経路手法がやや正確だが身体手法が好まれることを示した。
原題: Excuse me! Perception of Abrupt Direction Changes Using Body Cues and Paths on Mixed Reality Avatars ／ Nicholas Katzakis, Frank Steinicke
日本語で読む → - 論文認知アーキテクチャAI
認知階層における知覚的文脈
知覚的文脈を形式化し、認知階層の新しいプロセスモデルに統合した論文。2Dカメラのみで剛体物体の姿勢を追跡する新手法に文脈を応用して実証した。
原題: Perceptual Context in Cognitive Hierarchies ／ Bernhard Hengst, Maurice Pagnucco, David Rajaratnam 他
日本語で読む → - 論文音声認識HCI
多チャネルロボット音声認識データベース MChRSR
移動ロボットの動作音や背景雑音を含む実環境で12時間分の多チャネル音声データを収録し、Aurora 4を再録音して16種の評価セットを構築したデータベース論文。
原題: Multichannel Robot Speech Recognition Database: MChRSR ／ José Novoa, Juan Pablo Escudero, Josué Fredes 他
日本語で読む → - 論文強化学習landmark
ソフトアクター・クリティック
最大エントロピー強化学習に基づくオフポリシー型の深層強化学習アルゴリズムを提案した論文。
原題: Soft Actor-Critic
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
接続性を維持したマルチロボットの同時配置と追従戦略
地上ロボットが空中ロボットを追従しつつ通信接続を保つため、Lloyd法に基づく2つの追従戦略を提案し、シミュレーションと実機で評価した論文。
原題: Simultaneous Deployment and Tracking Multi-Robot Strategies with Connectivity Maintenance ／ Javier Tardós, Rosario Aragues, Carlos Sagüés 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
時間投影制御に基づく踏み出し戦略による押し出し復帰
3つの振り子モデル(3LP)と時間投影法を用いて、歩行中に押された際の足位置をオンライン調整し復帰する制御フレームワークを提案し、極端な押し出しでも有効性を実験で示した。
原題: Push recovery with stepping strategy based on time-projection control ／ Salman Faraji, Hamed Razavi, Auke J. Ijspeert
日本語で読む → - 論文指示理解ロボティクス
GANベース分類による操作指示の接地言語理解
家庭用サービスロボット向けに、動詞が欠けた短い指示文から適切な物体を推定するGANベースの分類手法を提案し、Visual QAデータセットを基にした評価でベースラインを上回る性能を示した。
原題: Grounded Language Understanding for Manipulation Instructions Using GAN-Based Classification ／ Komei Sugiura, Hisashi Kawai
日本語で読む → - 論文分散自己位置推定ロボティクス
データマーケット：分散型視覚自己位置推定のためのポリシー
共通環境で活動するロボット群が経験マップを取引する分散型マーケットを提案し、Oxford RobotCarデータセットで自己位置推定の改善を実証した。
原題: The Data Market: Policies for Decentralised Visual Localisation ／ Matthew Gadd, Paul Newman
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