AIによるロボット動作の効率的な学習方法と高精度な制御への応用 ~デモ付~ <オンラインセミナー>
~ AIによる「学習ベース」アプローチへの転換、強化学習の基本、シミュレータ上でのマルチモーダルAI、汎用人型ロボット、製造・サービスロボットへの実装 ~
・強化学習技術を活用したロボット動作の効率的な学習方法と、その実機制御への応用について体系的に修得し、システム開発へ応用するための講座
・事前プログラミングによる制御から、機械学習を活用した適応的制御への転換が急速に進んでいるロボット技術において、最新強化学習アルゴリズムの応用や深層学習とロボティクスの融合における実践的な手法を修得し、高精度で自律的なロボット制御へ応用しよう!
・人型ロボットの高度な動作(平衡バランス、特殊技能)や、それを実現するための最新AI技術(世界モデル、マルチモーダルAI)についても解説いたします
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・WEB会議システムの使い方がご不明の方は弊社でご説明いたしますのでお気軽にご相談ください。
講師の言葉
本セミナーでは、人工知能技術を活用したロボット動作の効率的な学習方法と、その実機制御への応用について体系的に解説いたします。近年のロボティクス分野において、従来の事前プログラミングによる制御から、機械学習を活用した適応的制御への転換が急速に進んでおり、特に強化学習の発展により、ロボットが環境との相互作用を通じて自律的に最適な動作を獲得することが可能となっています。
講義では、まずProximal Policy Optimization(PPO)、Asynchronous Advantage ActorCritic A3C)、Q学習などの最新強化学習アルゴリズムの技術的基盤について詳しく解説し、深層学習とロボティクスの融合における実践的な手法を紹介いたします。特に注目すべきは、最新のGenesis 2024シミュレータによる従来比43万倍の高速化技術と、NVIDIA Isaac Simなどの実用的なプラットフォームの活用方法です。
シミュレーション環境で学習したモデルを実機ロボットに適用するSim-to-Real転移技術については、ドメインランダム化による汎化性能の向上、CycleGANを用いた視覚的ドメイン適応など、実用化において重要な技術要素を具体的な事例とともに説明いたします。また、製造業での自動化システム、物流倉庫での搬送ロボット、サービス業での接客ロボットなど、産業応用における成功事例を投資対効果(ROI)の観点から定量的に分析し、実際の導入効果について報告いたします。
ハードウェア最適化の観点では、GPU、TPU、CUDAなどの並列計算プラットフォームの特徴と選択指針について解説し、予算規模別の推奨構成案を提示いたします。最後に、初級から上級まで4段階の実践的演習課題を紹介し、受講者の技術レベルに応じた学習パスを提供いたします。本講演を通じて、AIロボティクス技術の現状と将来展望について包括的な理解を深めていただくことを目指しております。
セミナー詳細
開催日時 |
- 2025年11月17日(月) 10:30 ~ 17:30
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開催場所 |
オンラインセミナー |
カテゴリー |
オンラインセミナー、電気・機械・メカトロ・設備、ソフト・データ・画像・デザイン |
受講対象者 |
・AI・ロボティクス分野の研究者、エンジニアの方
・ロボットの産業応用に関心のある技術者の方
・製造業での自動化システム、物流倉庫での搬送ロボット、サービス業での接客ロボットの開発に関心のある技術者の方
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予備知識 |
・機械学習やロボット制御の基礎知識があると理解しやすい
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修得知識 |
・AIによるロボット動作学習の基礎
・効率的学習アルゴリズムの技術的基盤と転移学習の活用
・シミュレーション環境で学習したモデルを実機ロボットに適用するSim-to-Real転移技術
・物理エンジンの精度向上と、並列シミュレーション機能による学習効率の大幅な改善
・次世代のAIロボティクス技術展望 |
プログラム |
1.AIロボティクスの基礎と学習の仕組み
(1).ロボット制御の進化:プログラミングから学習へ
a.従来型ロボット制御の限界:ルールベースの課題
b.パラダイムシフト:AIによる「学習ベース」アプローチへの転換
(2).AIロボット開発が直面する4つの壁
a.4大課題:サンプル効率性、Sim-to-Realギャップ、安全性、計算コスト
b.課題間のトレードオフ関係の理解
(3).学習のエンジン「強化学習」入門
a.強化学習の基本:エージェント、環境、報酬の枠組み
b.基礎手法:Q学習の仕組みと限界(迷路解決アナロジー)
c.現代的アプローチ:方策勾配法、PPO、A3Cの概要
(4).学習をさらに賢くする「世界モデル」
a.世界モデルとは何か:ロボットが頭の中に「世界のミニチュア」を作り、未来を予測しながら学習する仕組み
b.効率的な学習への応用:少ない試行回数で最適な動きを見つけ出すアプローチ
2.仮想実験場「シミュレーション」の徹底活用
(1).なぜシミュレーションが必要か?
a.仮想訓練の3大メリット:コスト効率、スピード、安全性
b.デジタルツイン:現実世界と双子の仮想モデルを作る技術
(2).現実と仮想のギャップを埋める技術 (Sim-to-Real)
a.リアリティギャップの本質:なぜシミュレーション通りに動かないのか
b.戦略① ドメインランダム化:環境を意図的に変化させ、ロボットをタフに育てる
c.戦略② ドメイン適応:見た目を現実に近づけるGANなどの技術
d.戦略③ ハイブリッド戦略:複数の手法を組み合わせた応用例
(3).シミュレータ上でのマルチモーダルAI
a.マルチモーダルAIとは:目(視覚)や耳(聴覚)、皮膚(触覚)など複数のセンサー情報を統合して判断するAI
b.実現方法:シミュレータ上で仮想のカメラやセンサーを多数搭載し、統合的に学習させるアプローチ
3.ロボットの実装と応用事例:仮想から現実へ
(1).目標から逆算する開発アプローチ
a.リバースエンジニアリング・ワークフロー:目標から必要な仕様を導き出す体系的プロセス
(2).応用例①:汎用人型ロボット
a.人型ロボットの進化と概要
b.基礎技術:ZMP理論による伝統的なバランス制御
c.模倣学習:人間の動きを真似て複雑な動作を習得する
d.特殊な運動への挑戦:スポーツ(跳躍、パルクール)や楽器演奏など、高度な技能を学習させる方法
e.人型ロボットの民主化:低価格化と普及のトレンド
(3).応用例②:製造・サービスロボット
a.製造業での応用:BMWや日立の事例に見るデジタルツインと予知保全
b.サービスロボットの応用:SLAM(自己位置推定と地図作成)とROS(開発基盤)の活用
4.未来展望とシミュレータ実践入門
(1).AIロボティクスの未来
a.生成AIとの融合:大規模言語モデル(LLM)がロボットの「頭脳」となり、自ら計画を立てる
b.イノベーターAIの実現:シミュレータ内でロボットが自ら新しい動きや解決策を「発明」する未来
c.汎用ロボット化とエッジAIの進展
(2).ビジネスとしてのAIロボティクス
a.投資対効果(ROI)の考え方とハードウェア選定
b.コスト最適化戦略
(3).シミュレータ実践入門
a.2大シミュレータ「NVIDIA Isaac Sim」と「Genesis」の概要と選択指針
b.Isaac Simを使ってみる:基本画面と操作方法
c.Genesisを使ってみる:基本画面と操作方法
d.簡易的な仮想人型ロボットの試作:シミュレータ上で簡単なロボットモデルを動かすデモンストレーション
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キーワード |
ロボット制御 ルールベース 学習ベース 強化学習 エージェント 方策勾配法 世界モデル デジタルツイン リアリティギャップ マルチモーダルAI センサー情報 リバースエンジニアリング・ワークフロー 汎用人型ロボット AIロボティクス
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タグ |
AI・機械学習、シミュレーション・解析、センサ、ロボット、機械、制御 |
受講料 |
一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
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会場 |
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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