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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: 2018/11/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文sim2realロボティクス2018/11/1

  ハードウェア条件付き方策によるマルチロボット転移学習

  ロボットのハードウェア情報をベクトルで条件付けした汎用方策を学習し、未知のロボットへのゼロショット転移や効率的なファインチューニングを実現した。

  原題: Hardware Conditioned Policies for Multi-Robot Transfer Learning ／ Tao Chen, Adithyavairavan Murali, Abhinav Gupta

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• 論文sim2realロボティクス2018/10/1

  GPU加速シミュレーションによる分散強化学習の高速化

  GPUベースの物理エンジンNVIDIA Flexを用いて強化学習のシミュレーションを高速化し、CPUを大幅に削減しつつ歩行タスクの学習を短時間で実現した。

  原題: GPU-Accelerated Robotic Simulation for Distributed Reinforcement Learning ／ Jacky Liang, Viktor Makoviychuk, Ankur Handa 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/10/1

  UnrealROX：ロボティクスシミュレーションと合成データ生成のための超写実的VR環境

  Unreal Engine 4上に構築した超写実的な屋内VR環境で、人間がロボットを操作して物体と相互作用し、フレームごとの完全な正解アノテーション付き合成データを生成できるようにした。

  原題: UnrealROX: An eXtremely Photorealistic Virtual Reality Environment for Robotics Simulations and Synthetic Data Generation ／ Pablo Martinez-Gonzalez, Sergiu Oprea, Alberto Garcia-Garcia 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/10/1

  安全網付き深層学習による見習いブートストラップ法とUAV-UGV連携への応用

  サブタスクの実演から深層学習で複雑なタスクを自律的にブートストラップする手法を提案し、UAVが複数UGVを視野に収める連携タスクをシミュレーションと実機で安全網付きで検証した。

  原題: Apprenticeship Bootstrapping Via Deep Learning with a Safety Net for UAV-UGV Interaction ／ Hung Nguyen, Vu Tran, Tung Nguyen 他

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• 論文sim2real機械学習2018/10/1

  方策群と戦略最適化による実環境への転移

  シミュレーションで多様な挙動の方策群を同時に学習し、実環境では動的パラメータ同定なしに性能で最良の方策を直接探索することで、モデル誤差に頑健に制御方策を転移する手法を提案した。

  原題: Policy Transfer with Strategy Optimization ／ Wenhao Yu, C. Karen Liu, Greg Turk

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• 論文sim2realロボティクス2018/10/1

  シミュレータ予測制御：学習済みタスク表現とMPCによるゼロショット汎化とスキル系列化

  シミュレーションで学習したスキル埋め込みと条件付き方策を実機に転送し、シミュレータ内で方策を並列実行するMPCで未知タスクをゼロショットで遂行する手法を提案。

  原題: Simulator Predictive Control: Using Learned Task Representations and MPC for Zero-Shot Generalization and Sequencing ／ Zhanpeng He, Ryan Julian, Eric Heiden 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/10/1

  シミュレーションから実世界へ：ロボット移動式フルフィルメントシステムの構築

  RMFSのシミュレータを実機のロボットやERPシステムと接続し、研究・教育向けに実世界の倉庫システムへと橋渡しする手法を提案した論文。

  原題: From Simulation to Real-World Robotic Mobile Fulfillment Systems ／ Lin Xie, Hanyi Li, Nils Thieme

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• 論文sim2realロボティクス2018/10/1

  実世界経験でシミュレーションのランダム化を適応させ、sim-to-realのループを閉じる

  実世界での少数の試行を方策学習に交互に組み込み、シミュレーションのパラメータ分布を自動調整することで、実機への方策転移を改善する手法を提案した。

  原題: Closing the Sim-to-Real Loop: Adapting Simulation Randomization with Real World Experience ／ Yevgen Chebotar, Ankur Handa, Viktor Makoviychuk 他

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• 論文水中ソナー/sim2realロボティクス2018/10/1

  浅い潜水からの深層学習：水中物体検出のためのソナー画像生成と学習

  水中ソナー画像のデータ不足を解決するため、シミュレータ画像にソナー撮像モデルとノイズ特性を反映した合成画像を生成し、実海域ソナー画像での物体検出学習を可能にする手法を提案した。

  原題: Deep Learning from Shallow Dives: Sonar Image Generation and Training for Underwater Object Detection ／ Sejin Lee, Byungjae Park, Ayoung Kim

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• 論文sim2realロボティクス2018/10/1

  ChainQueen：ソフトロボティクス向けリアルタイム微分可能物理シミュレータ

  MLS-MPMに基づく変形物体向けのリアルタイム微分可能シミュレータを提案し、順方向シミュレーションと勾配計算の高精度を実証、約3000変数のソフトロボット制御タスクに適用した。

  原題: ChainQueen: A Real-Time Differentiable Physical Simulator for Soft Robotics ／ Yuanming Hu, Jiancheng Liu, Andrew Spielberg 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/10/1

  ナビゲーション方策の学習とsim2real転送を実現するデータ効率の良いフレームワーク

  シミュレーションでメタ学習したエンコーダとプランナを敵対的ドメイン転送と少数の実機デモの微調整で実環境ナビゲーションに転送する手法を提案。

  原題: A Data-Efficient Framework for Training and Sim-to-Real Transfer of Navigation Policies ／ Homanga Bharadhwaj, Zihan Wang, Yoshua Bengio 他

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• 論文sim2real機械学習2018/9/1

  再利用可能なスキル合成によるシミュレーションから実機への転移のスケーリング

  低レベルスキルを多様かつ再利用可能な形で学習し、スキル埋め込みで組み合わせることで、実機での学習時間をほぼゼロに高レベルタスクを達成するsim2real手法を提案。

  原題: Scaling simulation-to-real transfer by learning composable robot skills ／ Ryan Julian, Eric Heiden, Zhanpeng He 他

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• 論文sim2real画像認識2018/9/1

  自動運転のEnd-to-End制御における走行経験の転移手法

  CNNに車線逸脱度を出力するモジュールを追加し、ソースドメインで学習した特徴を目標ドメインの操舵制御に転移する手法を提案。シミュレータ間の転移実験で安定かつ安全な走行を実現した。

  原題: Driving Experience Transfer Method for End-to-End Control of Self-Driving Cars ／ Dooseop Choi, Taeg-Hyun An, Kyounghwan Ahn 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/9/1

  シミュレーション深度画像を用いた高精度ロボット組立のための姿勢推定学習

  3D CADモデルから生成したシミュレーション深度画像でCNNを学習し、2段階の姿勢推定で部品をmm精度で位置決めして柔軟なロボット組立を実現した。

  原題: Learning Pose Estimation for High-Precision Robotic Assembly Using Simulated Depth Images ／ Yuval Litvak, Armin Biess, Aharon Bar-Hillel

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• 論文sim2real画像認識2018/9/1

  合成深度画像で学習したMask R-CNNによる未知3D物体のセグメンテーション

  3D CADモデルのシミュレーションから合成深度画像データセットを自動生成し、ドメインランダム化を施したMask R-CNNを学習することで、手ラベルなしで未知物体のインスタンスセグメンテーションを実現した。

  原題: Segmenting Unknown 3D Objects from Real Depth Images using Mask R-CNN Trained on Synthetic Data ／ Michael Danielczuk, Matthew Matl, Saurabh Gupta 他

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• 論文sim2realAI2018/8/1

  Gibson環境：実世界知覚を備えた身体性エージェントのための仮想環境

  実在する572棟・1400以上の空間を仮想化した環境「Gibson」を構築し、実世界の意味的複雑さを保ちつつシミュレーションで学習した知覚モデルをそのまま実環境へ展開できる仕組みを提案した論文。

  原題: Gibson Env: Real-World Perception for Embodied Agents ／ Fei Xia, Amir Zamir, Zhi-Yang He 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/8/1

  確率的ニューラルネットワークによる物理シミュレータの拡張：平面押し出しとバウンドのケーススタディ

  解析的な剛体シミュレータに不確実性を残差として学習するニューラルネットを組み合わせ、平面押し出しとボールバウンドの高精度かつ汎用的な物理シミュレータを構築した研究。

  原題: Augmenting Physical Simulators with Stochastic Neural Networks: Case Study of Planar Pushing and Bouncing ／ Anurag Ajay, Jiajun Wu, Nima Fazeli 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/8/1

  クラウド上のROS/Gazeboシミュレーションでロボット学習を加速するフレームワーク

  ROSとGazeboを用いてクラウド上でシミュレーション学習を行うrobot_gymを提案し、実機と同等の精度を保ちつつ学習時間を33%以上短縮できることを示した。

  原題: Robot_gym: accelerated robot training through simulation in the cloud with ROS and Gazebo ／ Víctor Mayoral Vilches, Alejandro Hernández Cordero, Asier Bilbao Calvo 他

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• 論文sim2realAI2018/8/1

  ゲームエンジンで危機的状況とドローンによるデータ収集をシミュレーション

  ゲームエンジン上にCBRNe事案を模した仮想環境を構築し、自律ドローンによる証拠収集やマッピング用画像取得のAI技術を安全に訓練・検証できるようにした。

  原題: Using a Game Engine to Simulate Critical Incidents and Data Collection by Autonomous Drones ／ David L. Smyth, Frank G. Glavin, Michael G. Madden

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• 論文sim2realロボティクス2018/7/1

  ペアワイズ損失による制御ポリシーのシミュレーションから実機への転移

  ペアワイズ損失関数を用いて、シミュレーションで学習した制御ポリシーを実機ロボットへ転移する手法を提案し、新規物体の嵌合タスクで有効性を示した。

  原題: Adapting control policies from simulation to reality using a pairwise loss ／ Ulrich Viereck, Xingchao Peng, Kate Saenko 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/6/1

  変形物体操作のためのsim-to-real強化学習

  布などの変形物体を対象に、ドメインランダム化を用いてシミュレーションで強化学習エージェントを訓練し、実世界へ転移させてタオル折りやハンガー掛けなどのタスクを成功させた論文。

  原題: Sim-to-Real Reinforcement Learning for Deformable Object Manipulation ／ Jan Matas, Stephen James, Andrew J. Davison

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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sim2realロボティクス2018/5/1

  実世界デモンストレーションから人間可読な計画を学習する合成訓練ニューラルネットワーク

  実世界のデモンストレーションから人間が読めるプログラムを推論・実行するシステムを提案し、合成画像のみで訓練した知覚ネットワークと計画生成・実行ネットワークをBaxterロボットの積み木タスクで実世界検証した。

  原題: Synthetically Trained Neural Networks for Learning Human-Readable Plans from Real-World Demonstrations ／ Jonathan Tremblay, Thang To, Artem Molchanov 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/5/1

  ノイズ耐性のある構造化探索によるシミュレーション最適化

  ブラックボックス最適化の有限差分を、直交行列に基づく構造化摂動で置き換え、ノイズに強い勾配近似を実現した。軌道最適化や四足歩行のsim2realに応用した。

  原題: Optimizing Simulations with Noise-Tolerant Structured Exploration ／ Krzysztof Choromanski, Atil Iscen, Vikas Sindhwani 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/4/1

  不正確な知覚シミュレーションを伴うデータ駆動型ポリシー転送

  非微分可能な物理シミュレータと複雑な状態推定を扱うため、生成モデルでシミュレータ出力を補正しつつ、粗から細への学習で実機にポリシーを転送する手法を提案した。

  原題: Data-driven Policy Transfer with Imprecise Perception Simulation ／ Martin Pecka, Karel Zimmermann, Matěj Petrlík 他

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• 論文sim2realロボティクス2018/4/1

  CAT車両テストベッド：ハードウェア・イン・ザ・ループ対応の自動運転シミュレータ

  ROSベースの物理車両モデルとシミュレーションを組み合わせ、シミュレーションからハードウェア・イン・ザ・ループへシームレスに移行できる自動運転研究用テストベッドを提案した。

  原題: The CAT Vehicle Testbed: A Simulator with Hardware in the Loop for Autonomous Vehicle Applications ／ Rahul Kumar Bhadani, Jonathan Sprinkle, Matthew Bunting

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• 論文sim2realロボティクス2018/4/1

  四足歩行ロボットの俊敏な移動をシミュレーションから実世界へ学習させる

  深層強化学習で四足歩行の制御をシミュレーション上で学習し、シミュレータ改良とロバスト方策で実機に転移させ、トロットとギャロップを実現した。

  原題: Sim-to-Real: Learning Agile Locomotion For Quadruped Robots ／ Jie Tan, Tingnan Zhang, Erwin Coumans 他

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• 論文sim2realAI2018/4/1

  地形RLシミュレータ

  ランダム生成地形を含む89種類の難易度別シミュレーション環境を提供し、エージェント形態や地形分布を変更できるライブラリを公開した論文。

  原題: Terrain RL Simulator ／ Glen Berseth, Xue Bin Peng, Michiel van de Panne

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• 論文sim2realロボティクス2018/4/1

  モジュール化と抽象化による運転ポリシーの転移

  シミュレーションで学習した運転ポリシーを、生の知覚入力や低レベル車両動力学に直接触れさせないモジュール構造で包み込み、実世界の1/5スケールロボットトラックへファインチューニングなしで転移させた。

  原題: Driving Policy Transfer via Modularity and Abstraction ／ Matthias Müller, Alexey Dosovitskiy, Bernard Ghanem 他

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