次世代ドローンは失敗から学ぶ「衝突回避機能」搭載!?… 1万5000の衝突データをAIが学習

次世代ドローンは失敗から学ぶ「衝突回避機能」搭載!?… 1万5000の衝突データをAIが学習

Written by 河鐘基

Posted date:2017.05.23

photo by CMU(via youtube)

 ドローンにとって、障害物との衝突は脅威だ。障害物に衝突すると機体が破損してしまい、タスクを完遂できない可能性がでてくるからだ。また最悪の場合、周囲の人やモノなどに害を与えてしまう恐れもある。そこで、ドローンの研究・開発分野では、衝突を回避するための技術が日々、模索され続けている。

 世界各国の企業や研究機関で関連研究が進むなか、米カーネギーメロン大学(以下、CMU)のロボット研究者たちは、ユニークな方法でドローンに衝回避能力を付与しようとしている。従来のように「いかに衝突させないか」をつきつめるのではなく、「無数の衝突の経験」をデータとして収集。そのデータを、人工知能技術のひとつであるDCNN(Deep Convolutional Neural Network)でドローンに学習させるというものだ。

 今回の研究でCMUの研究者たちは、まずパロット社製の「ARドローン2.0」を異なる環境20カ所で飛行させ、40時間の間に他の物体と衝突するようにした。つまり、飛行中の衝突に関する膨大なデータセットをつくったということになる。そうして得られた1万1500個の衝突データを、DCNNを通じてドローンに学習させた。

 なお研究チームは、学習をさせる前にドローンのフロントカメラを利用して、飛行軌道に関する多くの画像を撮影している。その撮影画像は「正常に飛行した際の画像」と、「衝突直前の画像」に分類された。

 そしてその二種類のデータセットを、DCNNに投入。衝突関連のデータを学習したドローンは、やがて自律的に衝突を回避する能力を備えることになった。具体的には、ドローンが「衝突直前の画像」と対応する物体を検出した際には方向を転換、反対に「正常に飛行した際の画像」と対応する物体を検出した場合はそのまま進むという仕組みだ。なお学習を終えたドローンは、白の壁やガラスドアなどに接近した際も、簡単にそれらを認知・回避することができるようになったともされている。

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参照
spectrum.ieee.org
popularmechanics.com