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: 2017/3/1 ／ 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 →- 論文倫理推論AI
二重効果の教義の自動化
二重効果の教義を義務論的認知イベント計算で形式化し、人間の判断を再現するシナリオを検証。既存AIシステムに適用可能な検証レイヤーとしての枠組みを提案。
原題: On Automating the Doctrine of Double Effect ／ Naveen Sundar Govindarajulu, Selmer Bringsjord
日本語で読む → - 論文ビジュアルサーボ/強化学習機械学習
深層特徴とFitted Q-Iterationによるビジュアルサーボの学習
物体分類モデルの深層特徴と双線形予測モデルを組み合わせ、Fitted Q-Iterationでカメラ動作を学習するビジュアルサーボ手法を提案。20軌道程度の少量データで新規ターゲットへ適応できることを示した。
原題: Learning Visual Servoing with Deep Features and Fitted Q-Iteration ／ Alex X. Lee, Sergey Levine, Pieter Abbeel
日本語で読む → - 論文ロボットソフトウェアテストロボティクス
深層学習によるスキル中心の自律的ソフトウェアテスト
ロボットが実環境でスキルを自律実行し、過去の成功経験と比較してソフトウェアの不具合を検出する手法を提案。深層学習でセンサデータの異常を検知し、関数呼び出しと関連付けてバグを高精度に特定する。
原題: Autonomous Skill-centric Testing using Deep Learning ／ Simon Hangl, Sebastian Stabinger, Justus Piater
日本語で読む → - 論文sim2realロボティクス
閉ループシミュレーションによる液体の推論
液体シミュレーションと実時間知覚を閉ループで結び、観測でシミュレータ内の液体状態の誤差を補正することで、実世界との大きな乖離を防ぎ、遮蔽された液体の推論を可能にした。
原題: Reasoning About Liquids via Closed-Loop Simulation ／ Connor Schenck, Dieter Fox
日本語で読む → - 論文モジュールロボットロボティクス
視覚情報による再構成可能モジュールロボットの運動学モデル自動構築
ARタグ付きモジュールをカメラで認識し、モジュール間の接続と関節角度を推定して運動学モデルを自動構築する視覚ベース手法を提案した論文。
原題: A Vision-based Scheme for Kinematic Model Construction of Re-configurable Modular Robots ／ Kewei Lin, Juan Rojas, Yisheng Guan
日本語で読む → - 論文人間ロボット協調ロボティクス
ロボットシステム操作者のリスク傾向推定手法
ロボット操作者の意思決定からハーウィッツ基準の悲観/楽観パラメータを逆推定し、リスク傾向を評価する手法を提案した。
原題: Risk Proneness Estimation Method Developed in Relation to the Decision Taker that Controls the Robotic System ／ Valery Vilisov
日本語で読む → - 論文自律探査ロボティクス
ベイズ枠組みで地質知識をモデル化する自律科学探査手法
ベイズネットワークで科学知識を表現し、モンテカルロ木探索で情報獲得型の観測行動を計画する枠組みを提案し、火星探査を模したローバ実験で有効性を示した。
原題: An Approach to Autonomous Science by Modeling Geological Knowledge in a Bayesian Framework ／ Akash Arora, Robert Fitch, Salah Sukkarieh
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Atlasヒューマノイドにおける歩行タイミングと着地位置の調整による歩行安定化
ヒューマノイドの歩行安定化のため、遊脚の速度を上げて素早く接地するタイミング調整と、足の着地位置を調整して支持基底面を広げる手法を提案し、全身の逆動力学制御と組み合わせて実機・シミュレーションで検証した論文。
原題: Walking Stabilization Using Step Timing and Location Adjustment on the Humanoid Robot, Atlas ／ Robert J. Griffin, Georg Wiedebach, Sylvain Bertrand 他
日本語で読む → - 論文配車最適化cs.CR
オンデマンド交通におけるプライバシー保護型車両割当
乗客の降車地点を秘匿しつつ、余剰車両を活用したハンガリアン法の反復で待ち時間を抑える車両割当手法を提案し、大規模タクシーデータで評価した。
原題: Privacy-Preserving Vehicle Assignment for Mobility-on-Demand Systems ／ Amanda Prorok, Vijay Kumar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
探索と追跡を同時に行う統合フレームワークJETの拡張
複数ロボットによる探索と複数対象追跡を単一の階層的枠組みで同時に解く手法を提案し、追跡精度の確率的保証と新規対象の自動発見・追跡移行を実現した。
原題: An Extended Consideration of Joint Exploration and Tracking: JET ／ Alexander Ivanov, Mark Campbell
日本語で読む → - 論文軟体ロボットロボティクス
細胞骨格に着想を得たテンセグリティ軟体モジュールロボット
3Dプリントで作れるテンセグリティ構造の軟体モジュールを設計し、腱駆動で変形を制御して蠕虫型ロボットで実証した論文。
原題: Bio-inspired Tensegrity Soft Modular Robots ／ D. Zappetti, S. Mintchev, J. Shintake 他
日本語で読む → - 論文転倒制御ロボティクス
安全な転倒のための統合制御ポリシーの学習
ヒューマノイドが転倒時に衝撃を最小化するよう、接触部位の選択と関節制御を統合したactor-critic混合ポリシーを学習し、動的計画法に匹敵する性能を50〜400倍高速に実現した。
原題: Learning a Unified Control Policy for Safe Falling ／ Visak CV Kumar, Sehoon Ha, C Karen Liu
日本語で読む → - 論文キャリブレーション画像認識
補助物体も人手も不要な3D距離センサとカメラの外部キャリブレーション
チェスボードなどの補助物体や人手による対応付けを一切必要とせず、各センサの自己運動から初期外部パラメータを推定し、画像と点群の線特徴対応を反復精緻化することで距離センサとカメラの外部キャリブレーションを自動化した研究。
原題: Extrinsic Calibration of 3D Range Finder and Camera without Auxiliary Object or Human Intervention ／ Qinghai Liao, Ming Liu, Lei Tai 他
日本語で読む → - 論文ヒューマンロボットインタラクションロボティクス
拡張現実と脳波による人間とロボットの新たな協調インタラクション
拡張現実でロボットの意図を提示し、脳波で人間の反応を監視することで、言語指示の曖昧さを避けつつ人間とロボットが協調作業できるエンドツーエンドシステムを提案した論文。
原題: Alternative Modes of Interaction in Proximal Human-in-the-Loop Operation of Robots ／ Tathagata Chakraborti, Sarath Sreedharan, Anagha Kulkarni 他
日本語で読む → - 論文協働ロボットロボティクス
CoSTARシステムによる協働ロボット指示のユーザー体験
初心者が協働ロボットのタスク計画を作成できるCoSTARシステムのユーザー研究を行い、ビヘイビアツリーと知覚・推論機能の追加が計画作成を迅速かつ効果的にすることを示した。
原題: User Experience of the CoSTAR System for Instruction of Collaborative Robots ／ Chris Paxton, Felix Jonathan, Andrew Hundt 他
日本語で読む → - 論文オドメトリ画像認識
点と線を用いた直接法モノキュラーオドメトリ
単眼カメラのオドメトリにおいて、点特徴とエッジを組み合わせ、直接法と特徴ベース法の利点を活かすことで、テクスチャの少ない環境や照明変化・高速運動に頑健な手法を提案した。
原題: Direct Monocular Odometry Using Points and Lines ／ Shichao Yang, Sebastian Scherer
日本語で読む → - 論文環境モニタリングロボティクス
植物プランクトンのホットスポット予測：教師なし空間コミュニティモデル
ロボットの観測データからベイズノンパラメトリックトピックモデルで植物プランクトン群集の共起関係を学習し、直接観測できないホットスポットの空間分布を頑健に推定する手法を提案した。
原題: Phytoplankton Hotspot Prediction With an Unsupervised Spatial Community Model ／ Arnold Kalmbach, Yogesh Girdhar, Heidi M. Sosik 他
日本語で読む → - 論文マルチロボット/方策探索cs.MA
連続観測空間におけるスケーラブルな分散マルチロボット方策探索の加速
連続観測の分散部分観測マルコフ決定過程(Dec-POMDP/Dec-POSMDP)を初めて解く手法を提案し、カーネルベースの確率有限状態オートマトンとエントロピー注入による方策探索加速で収束を改善した論文。
原題: Scalable Accelerated Decentralized Multi-Robot Policy Search in Continuous Observation Spaces ／ Shayegan Omidshafiei, Christopher Amato, Miao Liu 他
日本語で読む → - 論文強化学習/ヒューマンロボットインタラクションAI
人間の同時操作とフィードバックを用いたActor-Critic強化学習
人間がロボットに操作信号と報酬形成フィードバックを同時に与える対話型強化学習の枠組みを提案し、同時提示時にはフィードバック量が減るが操作品質は大きく低下しないことを実験的に示した。
原題: Actor-Critic Reinforcement Learning with Simultaneous Human Control and Feedback ／ Kory W. Mathewson, Patrick M. Pilarski
日本語で読む → - 論文プライバシーロボティクス
動的ロボットネットワークにおける差分プライバシーのマクロモデル
ロボットネットワークの状態スナップショットから参加者種別が特定されるリスクを差分プライバシーで定量化し、定常状態の閉形式解と任意時刻の数値計算法を提案した。
原題: A Macroscopic Model for Differential Privacy in Dynamic Robotic Networks ／ Amanda Prorok, Vijay Kumar
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
固定翼UAVの定速円形フォーメーション制御
一定速度で飛行する固定翼UAV群を、通信やセンシングが途絶えても特定領域内に留めつつ円形フォーメーションへ指数的に収束させるアルゴリズムを提案し、3機の実機飛行で実証した。
原題: Circular formation control of fixed-wing UAVs with constant speeds ／ Hector Garcia de Marina, Zhiyong Sun, Murat Bronz 他
日本語で読む → - 論文物体検出・姿勢推定ロボティクス
RGB-D画像を用いた3D物体検出と姿勢推定パイプライン
テンプレートマッチングとクラスタリングを組み合わせ、混雑環境でも複数物体を誤検出少なく検出し、点群処理で3D姿勢を推定する手法を提案した。
原題: A 3D Object Detection and Pose Estimation Pipeline Using RGB-D Images ／ Ruotao He, Juan Rojas, Yisheng Guan
日本語で読む → - 論文視線制御ロボティクス
再求心性に基づくヒューマノイドロボットのマルチモーダル視線安定化
逆運動学制御と前庭眼反射・視運動反射を再求心性の原理で統合し、自己運動を反射ループから除外することで様々な外乱に対応できる汎用的な視線安定化手法を提案し、Armar-IIIで実証した。
原題: Multimodal Gaze Stabilization of a Humanoid Robot based on Reafferences ／ Timothee Habra, Markus Grotz, David Sippel 他
日本語で読む → - 論文動作計画ロボティクス
最適部分構造を持たない問題に対する効率的な動作計画
リスクゾーンでの累積滞在時間に超線形ペナルティを課す新コスト関数を提案し、最適部分構造が成立しない問題でも解けるダイクストラ拡張アルゴリズムを開発した。
原題: Efficient motion planning for problems lacking optimal substructure ／ Oren Salzman, Brian Hou, Siddhartha Srinivasa
日本語で読む → - 論文タスク・動作計画ロボティクス
ニューラルネットと木探索を組み合わせた困難環境でのタスク・動作計画
LTL制約と報酬関数の下で、深層強化学習による低レベル制御とタスク方策をモンテカルロ木探索と統合し、自動運転シミュレーションで交通規則を守りつつ交差点を通過する計画を実現した。
原題: Combining Neural Networks and Tree Search for Task and Motion Planning in Challenging Environments ／ Chris Paxton, Vasumathi Raman, Gregory D. Hager 他
日本語で読む → - 論文sim2real機械学習
敵対的摂動に強い強化学習
外乱を加える敵対エージェントと制御エージェントをゼロサムminimaxで同時学習させ、sim2realや条件変化に対する頑健性を高める手法を提案。
原題: Robust Adversarial Reinforcement Learning ／ Lerrel Pinto, James Davidson, Rahul Sukthankar 他
日本語で読む → - 論文群制御ロボティクス
車載センサで歩行者到着率を推定するオンデマンド交通網の動的評価
オンデマンド交通の車両に搭載したLiDARとカメラで歩行者を検出し、移動観測手法により歩行者の到着率を推定するフレームワークを提案した。
原題: Dynamic Arrival Rate Estimation for Campus Mobility on Demand Network Graphs ／ Justin Miller, Andres Hasfura, Shih-Yuan Liu 他
日本語で読む → - 論文マニピュレーションロボティクス
eコマース倉庫向け自動ピッキング・収納ロボットシステムの設計と開発
eコマース倉庫で棚から物体を取り出し収納する作業を自動化するロボットシステムを構築し、認識・経路計画・キャリブレーション・把持吸引の4モジュールを統合して実機検証した。
原題: Design and Development of an automated Robotic Pick & Stow System for an e-Commerce Warehouse ／ Swagat Kumar, Anima Majumder, Samrat Dutta 他
日本語で読む → - 論文強化学習AI
不変特徴空間の学習による強化学習スキル転送
形態の異なるエージェント間で強化学習の知識を転送するため、両者が学習したスキルから不変特徴空間を獲得し、他のスキル転送に活用する手法を提案した。
原題: Learning Invariant Feature Spaces to Transfer Skills with Reinforcement Learning ／ Abhishek Gupta, Coline Devin, YuXuan Liu 他
日本語で読む → - 論文模倣学習AI
ワンショット模倣学習
メタ学習の枠組みで、タスクごとの特徴設計なしに1回のデモンストレーションから新しい状況へ即座に汎化できるロボット模倣学習手法を提案した論文。
原題: One-Shot Imitation Learning ／ Yan Duan, Marcin Andrychowicz, Bradly C. Stadie 他
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