カルマンフィルタの基礎とPythonによる実装のポイント <オンラインセミナー>

~ 状態方程式モデルと制御理論、カルマンフィルタの導出・拡張、マイコン実装のポイント ~

・Pythonによるプログラミングを通してカルマンフィルタの活用ポイントが修得できる講座
・カルマンフィルタの構造と機能から予測と推定の実装ポイントまでを修得し、高精度なシステム開発へ応用しよう!

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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

 カルマンフィルタとは時々刻々変化する対象の近未来の状態を、過去と現在の観測データを用いて、予測と修正により推定する数学的アルゴリズムです。1960年にR.E.Kalmanにより提唱された現代制御理論の成果のひとつであり、アポロ計画など米国の宇宙開発計画に大きく貢献したことで知られています。その後も、航空機や宇宙船、車両などの自動運転、ロボットなどの無人機の制御などの計測制御工学分野はもちろん、天気予報、経済予測などデータサイエンス分野で実用化が進んでいる技術です。
 本講義では、まず近年のカルマンフィルタの応用事例の紹介をします。そして、若干の数学的準備の説明のあと、アルゴリズムの本質である予測と推定がどのように実装されているのかをPythonによる簡単なプログラミングで解説します。
 さらに、カルマンフィルタの本格的な導入を検討している方のために、文献調査や学習の方針について情報提供します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2026年01月29日(木) 10:00 ~ 17:00
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ソフト・データ・画像・デザイン
受講対象者 ・制御工学、制御理論、カルマンフィルタに興味のある方
・航空宇宙、ロボット、通信、シミュレーション、メカトロ二クス関連企業の技術者の方
・時系列の統計解析を扱う技術者の方
予備知識 ・C言語、Javaなどで簡単なプログラム作成経験があること 
・大学初年度の数学(線形代数、微分積分の基礎)の知識があること
修得知識 ・カルマンフィルタの元となる制御理論の基礎を理解する
・カルマンフィルタの構造と機能
・カルマンフィルタのアルゴリズムの導出と実装ができる
・カルマンフィルタに関連した応用技術
プログラム

1.カルマンフィルタの基礎と応用
  (1).歴史的背景(1960年Kalmanによる提唱)
  (2).自動運転での応用
  (3).ドローンにみる応用
  (4).飛行機への応用
  (5).気象予測にみる応用

2.カルマンフィルタの構造と機能
  (1).予測と推定
  (2).ノイズ除去機能
  (3).データ平滑化機能
  (4).未来予測機能

3.動作理解のための数学的準備
  (1).線形代数と行列計算法
  (2).統計と確率論

4.状態方程式モデルの読み方
  (1).状態方程式で未来を予測する
  (2).観測データで予測誤差を修正する

5.カルマンフィルタのプログラミングとその実践ポイント
  (1).Pythonによる実装と事例
    ・Pythonによる予測と推定の実装プログラミング

6.カルマンフィルタの発展的応用技術
  (1).EKF非線形拡張カルマンフィルタ
  (2).UKF(Unscented kalman Filter)
  (3).EnKF(Ensamble Kalman Filter)
  (4).パーティクルフィルタ(Particle Filter)
  (5).VKF(Variational Kalman Filter)

7.質疑応答とディスカッション

※数学的概念について定理証明は行なわず必要最小限の内容にとどめます。数値計算ソフトウェアで原理の理解に重点を置きます

キーワード 自動運転 ドローン 飛行機 予測 推定 ノイズ除去 データ平滑化 未来予測 状態方程式モデル EFK非線形拡張カルマンフィルタ UKF EnKF パーティクルフィルタ VKF
タグ 信号処理データ解析ロボットOS・言語自動車・輸送機制御
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)
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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営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日