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CTRL + SPACE for auto-complete. Write CSS OR LESS and hit save. PFNは、2016年1月6日〜1月9日にアメリカのラスベガスで開催されたCES 2016でロボットの学習による自動走行のデモを行いました。これはPreferred Networksとトヨタ自動車様、NTT様との共同展示です。展示はトヨタ自動車様のブースの一部で行われました。 PFNは、2016年1月6日〜1月9日にアメリカのラスベガスで開催されたCES 2016でロボットの学習による自動走行のデモを行いました。これはPreferred Networksとトヨタ自動車様、NTT様との共同展示です。展示はトヨタ自動車様のブースの一部で行われました。, 人工知能(強化学習)による自動走行は人工知能の黎明期よりとりくまれており,ロボットカーの自動走行などが60年代頃から試行されていました。, 実際の交通環境、特に市街地の交通環境は非常に複雑であり、全てのパターンをあらかじめ列挙し、それに対する制御を漏れ無く書き表すのは困難です。一説には交差点のありうるパターンは千を超えるという話があります。, 特に問題なのが、例外が大きな事故を引き起こしてしまう点です。例えば車線を逆走してきた車がいた場合や突然隣の車両がルールをやぶり車線を割り込んできた場合、またそれらの組み合わせが発生した場合に、それに正しく対応できなければ事故をひきおこします。それら全ての例外に対する対処法をあらかじめ用意しておくのは困難です。, また、新しいセンサや認識手法の登場により空間認識の精度は大幅に向上し、周辺の車や人をかなり正確に検出することが可能となっています。しかし大量に認識された結果を制御にどのように使うのかは難しくなっています。例えば交差点においては100を超える障害物(車、人、自転車など)が検出され、それらの位置や速度、向きといった情報が得られます。これらの情報を利用しての制御の複雑度は急速にあがります。, 学習による制御はこれらの問題を解決します。学習の過程で経験から最適な運転技術を獲得します。また、センサ情報から制御を決めており、様々な種類のセンサ情報を組み合わせて最適な制御を実現できます。学習により獲得された運転技術は汎化されており、未知の状況にも対応できます。もし危ない場面があったとしても、次からは同じような間違いをおかすことはありません。経験を積めば積むほどより安全な運転を実現することができます。, 一方で学習による制御が全てを解決するわけではありません。例えば強化学習により作られたモデルはブラックボックスでどのような挙動をとるのかがわかりません。作ったプログラムの安全性をどのように保障できるのか、既存の制御とどのように組み合わせられるのかが問題となります。そのため現時点では実際の自動車で使われているわけではありません。今後こうした課題を一つ一つ解決していく必要があります。学習の理論面の理解もこれから非常に重要になってきます。, 今回のデモンストレーションでは、現時点での人工知能、強化学習ではどの程度のことまでできているのかを示したものであり、機械学習、特に深層学習の最新の研究成果を多く取り込んでいます。, デモシステムは強化学習の一種であるDeep Q Learningをベースに作られています。詳しくは以前の松元の記事の解説をご参照ください。 Preferred Networks社は2014年創業。深層学習などの先端技術の実用化に向け、自動運転技術や産業用ロボットの高度化、がんの早期診断などに関する取り組みなどを続けている。 other cars try to avoid collisions #CES2016 pic.twitter.com/JCCyoBBygU, これまでに説明したように最初の段階では衝突だらけで全く走らず様々な技術を組み合わせることでシミュレーション上でも実機でも衝突は全く起きないレベルになりました。, 今回のデモの中で,学習で獲得された走行技術は人間が良いと思っている走行とは異なる場合があることがわかりました。例えば,ロボットカーは周囲を全て同時に集中して見ることができるため、前方向と同じように後方向にも躊躇なく移動します。そのため,交差点では車両間隔をあけるために後ろがあいているなら少し後ろに下がります。 日本唯一のユニコーン(企業価値が10億ドル以上の非上場企業)と言われる株式会社Preferred Networks(本社:東京都千代田区/代表取締役社長:西川徹)=プリファードネットワークス(PFN)=が、第5回日本ベンチャー大賞(主催:経済産業省など)において「日本ベンチャー大賞(内閣総理大臣賞)」を受賞した。, Preferred Networks社は2014年創業。深層学習などの先端技術の実用化に向け、自動運転技術や産業用ロボットの高度化、がんの早期診断などに関する取り組みなどを続けている。, 授賞式では安倍晋三首相から表彰状を授与され、安倍首相は「全自動お片付けロボットシステム」などを見て回った。同社の西川社長は「後は、家事などを代替するパーソナルロボットの実現や、スポーツ解析、クリエイティブなどの新しい分野にも深層学習の応用領域を拡大し、社会の役に立つ新しい技術の開発に、より一層邁進してまいります」としている。, Preferred Networks社は米調査会社「CBインサイツ」が公表しているユニコーンリスト(2019年1月版)において、日本から唯一リストアップされており、企業価値は20億ドル(約2200億円)とされている。リストは「https://www.cbinsights.com/research-unicorn-companies」から確認できる。, 【参考】関連記事としては「気になる日本唯一のユニコーンによる自動運転研究 Preferred Networks社に注目」も参照。, 気になる日本唯一のユニコーンによる自動運転研究 トヨタ自動車と2014年から共同研究 https://t.co/N4g4p0Aco1 @jidountenlab #ユニコーン #PreferredNetworks #自動運転, 自動運転LABに掲載されている記事・写真の無断転載を禁じます。全内容は日本の著作権法や国際条約で保護されています。. 【日本版】自動運転開発を手掛ける主要企業・会社総まとめ 自動車メーカーからベンチャー・スタートアップまで、LiDARやカメラ開発も. また、今回のCESデモ出展に関して、トヨタ自動車様とNTT様をはじめ、様々な方々からのご協力を頂きました。この場を借りてお礼申し上げます。, Preferred Networksは深層学習を中心に、コンピュータビジョン、自然言語処理、音声認識、ヒューマンコンピュータインタラクション、強化学習、ロボティクス、コンパイラ、分散処理、専用ハードウェア、バイオインフォマティクス、ケモインフォマティクスといった幅広い分野で研究開発を行っています。. デモシステムは強化学習の一種であるDeep Q Learningをベースに作られています。詳しくは以前の松元の記事の解説をご参照ください。, https://research.preferred.jp/2015/06/distributed-deep-reinforcement-learning/, 理由は後述しますが、ニューラルネットの学習はすべてシミュレータ上で行い、その学習結果を実機で動かしました。, シミュレータ上で32方向のライダーから得られる情報を計算します。各ライダーは光線を発射し、光線が障害物や他のロボットカーにぶつかるとその距離と角度を得ることができます。以下のGUIのスクリーンショットで、車を中心に360度各方向に伸びている直線がシミュレーションされたライダーの光線です。このGUIでは1台しか表示していませんが、実際にはすべてのロボットカーのセンサ情報を計算しています。これらのセンサ情報はQ値を計算するニューラルネットの入力として使われます。このほかに自車のモーターの状態、過去の行動履歴も入力として使います。それ以外のexplicitな情報(自車や他車の位置や向きなど)は入力として使っていません。, 確率1-εでQ値が最大となる行動、または確率εでランダムな行動を選択します。これはε-greedyと呼ばれる手法です。, 3.で車を移動させてそれが良い行動(例:コースにそってまっすぐ走っている)であったならばプラスの報酬、悪い行動(例:車や障害物と衝突してしまった)であればマイナスの報酬を与えます。そのときのセンサ情報、行動、報酬などをメモリーと呼ばれる場所に記録し、複数の車で共有します。メモリーには上限があり、古いものから順に捨てられます。, メモリーに記録されている情報からランダムに選び出し、その結果を用いてニューラルネットを訓練していきます。車の数が多ければ多いほど多種多様な情報がメモリーに蓄積されるため、学習が効率よく進みます。, 今回のデモは2015年6月のInterop用に松元が開発したものを作り直し、改良を加えたものです。, 最近発表されたばかりの論文も含め、様々なアルゴリズムを試行錯誤しながら実験しました。また、学習時にカリキュラムを組むことで易しい問題から始め、徐々に難しい問題を学習させたり、学習が進むに従い報酬のパラメータを変更するなどの複雑なパラメータチューニングも試してみました。しかし、最終的にはアルゴリズムを改良することでカリキュラム学習や複雑なチューニングを行うことなく賢い走行を獲得できるようになりました。実装にはもちろんChainerを使いました。, ニューラルネットの学習には実機環境を使わずに全てシミュレータ上で行いました。実機での学習ではロボットカーが衝突した時の復帰に人手が必要で手間がかかってしまったり、カメラのFPSなどがボトルネックとなり学習に時間がかかってしまいます。これを実現するためには現実の実機環境とできるだけ同じ条件のシミュレータを実装することが重要です。また評価も人が目で動作を確認する方法だと人間がボトルネックとなってしまうため、良い学習の指標をスコア化して評価を自動化し、実験効率を上げる必要がありました。今回のデモではこれらの課題をクリアすることでシミュレータ上で効率良く様々な学習方法を試すことができました。, 車の検出はARマーカーを用いて行われますが、CESの展示会場では様々な照明機器が使われており、可視光カメラを使って検出した場合に誤検出が多くなる可能性があります。今回はよりロバストな検出をするために、赤外線カメラを使って認識しています。カメラの付近に強い赤外線光を放つLEDライトを設置し、ARマーカーとして再帰性反射材を用いることで、検出対象のARマーカー以外のものがカメラにほぼ写り込まないようにできます。, 会場では様々な無線通信が飛び交っており、サーバーと車の間で安定して通信を行うことは通常は困難です。今回は、NTT様に特別な通信モジュールを用意していただくことで、この通信を安定して行うことができました。, 今回のデモシステムのパイプラインを実現するために弊社で開発中のストリーム処理基盤を利用しました。こちらについては後日情報公開をする予定です。, 車両の幅に対して道路が狭く、車が密集した交差点という難易度の高い問題を扱っています。また、学習時には存在しない、人が操作する車からの回避という困難な問題も扱っています。, センサはライダー情報(32方向の距離と角度)を使っており、お互いの車両の位置や速度はわかっていません。また、センサや通信などはランダムに”わざと”一時的に落とし、実際の車で使えるようなシナリオを扱っています。, Deep Q Learningと同様に、生の入力から直接制御を決めるように学習しています。そのため、違うセンサ、制御方式であっても特に工夫しなくても使うことができます。, 学習結果は全ての車でリアルタイムで共有されており、学習を加速することができます。また、ある車でしか経験しなかったレアイベントの経験を共有することができます。, 今回のデモの中で,学習で獲得された走行技術は人間が良いと思っている走行とは異なる場合があることがわかりました。例えば,ロボットカーは周囲を全て同時に集中して見ることができるため、前方向と同じように後方向にも躊躇なく移動します。そのため,交差点では車両間隔をあけるために後ろがあいているなら少し後ろに下がります。, また、今回のCESデモ出展に関して、トヨタ自動車様とNTT様をはじめ、様々な方々からのご協力を頂きました。この場を借りてお礼申し上げます。. https://research.preferred.jp/2015/06/distributed-deep-reinforcement-learning/, 今回のデモでは、「前方向」「後方向」「右方向」「左方向」「左前方向」「左後方向」「右前方向」「右後方向」「ブレーキ」の9種類の行動を用意しました。車はセンサから得られた情報から各行動のQ値を比較し、どの行動を取るべきかを選択します。, 前提として各車には走行コースが割り当てられており、主に以下の二つの指標をベースに賢い走行を学んでいきます。, 理由は後述しますが、ニューラルネットの学習はすべてシミュレータ上で行い、その学習結果を実機で動かしました。学習時には以下の様な手順でニューラルネットを訓練していきます。, 実機環境で動かすデモシステムの流れは以下のようになります。ここでは予めシミュレータで学習済みのニューラルネットを利用します。, 今回のデモは2015年6月のInterop用に松元が開発したものを作り直し、改良を加えたものです。車やコース以外での主な改良点は以下の様なものです。, よく質問で「強化学習で昔から自動運転をやっていたので何が新しいの?」という話がありましたが、次の点で異なります。, unofficial demonstration: a red car is manually controlled by human.

このPreferred Networksが、3つの重点事業領域の一つとして「交通システム」を掲げていることをご存じだろうか。自動運転とコネクテッドカーに関する技術の研究開発を手掛けており、2014年10月からトヨタ自動車と共同研究に取り組んでいる。 Overview Features News Detail Overview オープンソースのハイパーパラメータ自動最適化フレームワークOptuna™は、ハイパーパラメータの値に関する試行錯誤を自動化し、優れ […] 企業価値が10億ドル(約1100億円)以上の非上場企業を「ユニコーン」と呼ぶ。米調査会社のCBインサイツの最新データによれば、日本企業で唯一ランクインしているのが深層学習・機械学習などのAI(人工知能)分野で強みがある「Preferred Networks」社だ。, このPreferred Networksが、3つの重点事業領域の一つとして「交通システム」を掲げていることをご存じだろうか。自動運転とコネクテッドカーに関する技術の研究開発を手掛けており、2014年10月からトヨタ自動車と共同研究に取り組んでいる。, 2015年12月にはトヨタがPFNに10億円を出資し、2017年8月には約105億円の追加出資を受けることでも合意している。この時点でトヨタは同社の外部筆頭株主となっており、Preferred Networks社は「計算環境の拡充、優秀な人材の確保をすすめ、モビリティ事業分野におけるトヨタとの関係強化、共同研究・開発をさらに加速させます」と述べている。, その後はトヨタとの研究成果に関する具体的な報道発表はないものの、自動運転のコア技術となる画像解析や物体検出などの技術について国際コンペでの実績などが発表されており、技術力を着々と高めていることを感じさせる。, 日本唯一のユニコーンは今後、自動運転領域でどのような活躍をみせていくのか。自動運転ラボとしても注目してみていきたい。, 【参考】関連記事としては「【日本版】自動運転開発を手掛ける主要企業・会社総まとめ 自動車メーカーからベンチャー・スタートアップまで、LiDARやカメラ開発も」も参照。, 【日本版】自動運転開発企業、全40社最新まとめ 戦国時代、トヨタ自動車・日産やスタートアップも AI・IT・半導体・ロボット・製造業|自動運転ラボ https://t.co/ANufCagVvF @jidountenlab #完全まとめ #絶対読もう #時代を読もう, — 自動運転ラボ (@jidountenlab) September 2, 2018, 自動運転LABに掲載されている記事・写真の無断転載を禁じます。全内容は日本の著作権法や国際条約で保護されています。. 自動運転技術の社会実装が年々高まり、少しずつではあるが自動運転が身近な存在となってきた。過熱し続ける開発現場では専門知識・技術を有するエンジニア不足が常態化し、人材育成が一つの社会課題 … https://www.cbinsights.com/research-unicorn-companies, 気になる日本唯一のユニコーンによる自動運転研究 Preferred Networks社に注目, 年60%成長も夢じゃない!?「自動運転」テーマの投資信託、どんな銘柄に投資している?. Write CSS OR LESS and hit save. Preferred Networks(PFN、プリファードネットワークス)の公式サイトです。機械学習・深層学習(ディープラーニング)などの最先端技術を実用化し、製造業、交通システム、バイオヘルスケア、ロボティクスなどの分野でイノベーションの実現を目指しています。 CTRL + SPACE for auto-complete. 今回のデモは実際の車ではありませんでしたが、人間よりもリッチなセンサを載せた車で、できるだけ早くより安全な走行を実現できるように研究開発を加速させていきたいと思います。 Overview Features News Overview 自動運転やコネクテッドカーに欠かせない物体認識技術や車両情報解析などを、トヨタ自動車と2014年から共同研究開発しています。 Features 自動運転ミニ […] プリファード・ネットワークスは第四次産業革命の核となるディープランニング(深層学習)を手掛けるベンチャー企業です。ipo(上場)が噂されており、上場が決まればかなり人気化することが予想されます。トヨタなど大手企業が出資や提携。

株式会社Preferred Networksは、日本のIoT分野での活用を中心にディープラーニングの研究と開発を行うスタートアップ企業である。 同社の代表取締役社長である西川徹、岡野原大輔らが設立したPreferred Infrastructure(PFI)から2014年にスピンアウトした。

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