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2017年8月22日 (火)

dji ドローンとのAIな付き合い

Dji_spark

djiのドローンの進歩は、留まるところを知らない。
手のひらの上から飛び立って、その持ち主の顔を覚えてその周りを犬のように付いて回るというSparkや、顔を動かせば、そちらの画が見れたり操縦することが可能な(今はまだ使いにくいかもしれないが)AR(拡張現実)ぽいゴーグルやら、技術革新が続いて、付いて行くには、頭も懐も追い付き難い。



かつては日本がドローン大国

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自動操縦のドローンは、元はと言えば、日本のヤマハが世界でも最先端の技術を持ち(2002年には自律航行できるものが作られている)農薬散布や危険な場所の撮影などに使われ、一時は世界中の自律航行可能なドローンの半数以上を作り、日本がドローンの最先端大国であった。
これはとても個人で買える値段ではなかったが、このおかげで危険な有人のヘリによる農薬散布がなくなり、より低い高度を効率よく(高度が低いため飛散が少なく害も少ない)農薬散布で取って代わり、噴火口などの危険な撮影にも使われた。


しかし、中国への輸出が軍事技術の転用される可能性で叩かれて、そのためか、狭い範囲の技術になっている間に、輸出を叩かれた先である中国内のDJIに世界一の座を明け渡してしまった。

今では思い出すのも困難な過去の栄光である。
日本は、個々の技術は職人魂で優秀だが、大局的な政策は、ま、こんな場合が多いようである(;_;)


ドローンはAI端末?

ドローンの自立航法のプロジェクト自体は、世界的にオープンソースの開発が進められていて、DJIもそれにあやかっているのかもしれない。
このプロジェクトでは、少なくともGPSや気圧高度計、大気速度計などをサポートしていたようで有翼機(飛行機)用の自律航行まで視野に入っていたが、DJIは、ファントム3からはカメラの画像や前方や下面のステレオカメラの画像解析まで行っている。

マルチコプターやヘリはホバリングが可能なので、墜落せずに浮かぶだけなら、普通のプロセッサ(マイコンなど)でも困難ではない(飛行機は失速があるので次元違いに難しい)。
GPSや、地磁気センサー、気圧高度計、超音波高度計などを使ってふらふらせずに浮かべる場合でも、専用のプロセッサを使って計算させた結果をもらうことなどで何とか処理できるだろう。
画像処理によって地面の模様を見てふらふらさせないようにすることも頑張れば何とかできるかもしれない。
しかし、地面の模様が一部動いたときにそれがごみなのか風で草が動いたのかとかいうような条件がたくさん考慮しなくなると、まともに対処する方法ではすぐに限界に達してしまう。

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*たとえばカード(トランプという言い方はどこかの?吐きを連想させるので使用を控える)52枚の並べ方の数は52の階乗だけあるが、世界中の人間がスパコンの助けを借りて数えたところで地球が太陽に飲み込まれて消えてなくなる何十億年後になっても限りなく0%に近い割合しか数えることができないのである。


そこで従来の100%正確に動く機械を100%正確に順を追って計算させるデジタルコンピュータをノイマン式に計算させる方式ではなく、AI式が注目されているのである。
AI式といっても定義はあいまいでいろいろな方法があり、ちょっと気の利いたプログラムなら、計算をうまいことはしょって複雑な問題を処理するなんて方法はかなり昔から行われていたが、最近は、ディープラーニングという入力と出力とそれを処理する中間に分けて正しい結果になるように中間を調整してより正しい結果に近づける方法が流行である。
このためには、サンプルをたくさん集めて処理するすることが重要で、音声認識では、タブレット端末での音声入力とそれを解釈した結果を表示したときの人間の反応から正しさを判断するというよう尾奈ことで飛躍的に音声認識の精度が向上した。
AI式の場合は100%正確であるという前提は成り立たないので精度に不安を感じるかもしれないが、ノイマン式でも100%正しいはずだというのは過程であり実際に正しいかどうかというのは別問題なので、複雑なものほどAI式のほうが優れているはずである。

ものにもよるが、音声認識とか画像認識などは、制度を出すには膨大なデータ(ビッグデータなんて言葉も流行である)を集めて処理しなければならないため、インターネット上のクラウドで処理させるのが効率が良い。
ただし、通信速度も含めて処理速度が問題になる、衝突防止装置などでは、失敗や速度が大きな問題になる場合は、端末側でもある程度の処理速度が必要でこの場合はAIのエッジ端末というらしい。

2017

実は週刊アスキーというコンピュータの雑誌ににドローンはエッジ端末だと書いてあったので、調べたのだが、djiの最新のSparkという手のひらに乗る小型のドローンでは、本当にインテルMovidius Myriad 2 VPUという空間認識能力やコンテキスト(構文)認識能力を持ったAIプロセッサを搭載していた(もっともエッジ端末かどうかは怪しい。中国へデータを集めている可能性はあるかもしれないが、そんな見え透いた方法を取っているかどうかはまったく判断する材料を知らない)。


Sparkは、持ち主の顔を覚えてジェスチャーで動作するということなのでAIプロセッサの面目躍如というところなのだろう(?)
音声認識もできるプロセッサなので、そのうちバージョンアップでタブレットなどからの音声入力で言うことを聞くようになるかもしれない。
悲鳴を上げると立ち止まったりそちらに向かったり、ここ掘れワンワンで宝物を見つけたりと夢は膨らむのである。

もっともAIなので、どこまで信用していいかは難しい問題である。日本が導入するF-35戦闘機もプログラムの更新がなかなか進まないのは、評価が難しいということがあるのだろう。
その点、Sparkは小型ということもあって墜落しても被害は少なそうではある。


タブレットは必須

Sparkまで行かなくても、これだけ高機能になると、レバーやスイッチだけで操作するには無理がある。
最近の旅客機や軍用機がディスプレイを使ったグラスコクピット化でスイッチのお化けのようなコクピットから必要なものがすぐにわかりやすいものに変えつつあるのと同じように、機能の十分使うためにはタブレットが必要である。
単にカメラの画を表示するだけでなく、地図や期待の向き、電池の残量やアップデートやキャリブレーションの通知、使用方法説明に行方不明になったときの最後と思われる場所の表示と盛りだくさんの機能がある。

日本の航空法では目視外飛行は飛行は許可がいるが、現実には、タブレットの画面を見ていたほうが安全である。
ただし、目視できる範囲を飛ぶという意味ならば、意味はある。
目視できない範囲は極超短波の電波も届きにくいのである。
ただし、他のラジコンの電波の影響も結構受けるようなので(安全性には影響が無い場合も多い)やはり画面の情報は大事である。
特に、具合が悪いとまっさかさまに落ちやすいマルチコプターでは、飛んで区方向の真下の情報は送られてくる画が一番よくわかる。


タブレット使用上の注意

Pahntom3からは、必要な操作のほとんどはタブレットでできることを目指しているようである。
しかし、気安い名称とは、うらはらにときどきわけのわからないトラブルに巻き込まれるのがだが、タブレットや高機能なパソコンの宿命のようなものである。
昔のテレビもトラぶったときは、本体をドツクという、奥の手があったが、タブレットやパソコンでは、再起動がそれである。
飛行中の再起動は、航空機にとっては恐ろしいことだが、幸いPhantomでは、飛行のコントロールとタブレットの表示は独立しているようで、タブレットが死んでもプロポでの制御は可能である。

ちゃんと目視内の飛行をしていれば、あわてずに高度を上げてリターンホームを使うなどすれば、安全に帰ってくるはずである。

別にiPhoneやiPadの方が信頼性が高いわけではないがdjiのアプリを使っていてトラブルに巻きこまれるのを少しでも防ぎたいならAndroidよりも種類も自由度も圧倒的に少ないので良い。
Androidの方がバリエーションが豊富で、自由度が高いが、それだけに使いこなすのに使う人の能力が問われる場合も出てきやすい。
単にゲームがやりたいだけならアップルの方で充分である。

ただし、トラブルは、タブレットの使い方にも大きく依存するので、dji GOのようなメモリ食らいのアプリの動作が怪しい場合は、できるだけメモリを空けるなどの工夫が必要になるようだ。

相性の問題のヒントやタブレットではうまくいかないアップデートのことなどを次回以降で説明する予定である。

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コメント

>危険な友人の減り
??

あ、どうもすみません

危険な有人のヘリ

の間違いです ^^;

キリがありませんが、折角なので訂正させてもらいます M(_ _)m

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