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操作方法生成システム UPDATE コモンズ

国内特許コード P170014765
整理番号 N17001
掲載日 2017年12月25日
出願番号 特願2017-174241
公開番号 特開2019-049904
出願日 平成29年9月11日(2017.9.11)
公開日 平成31年3月28日(2019.3.28)
発明者
  • 山崎 公俊
  • ソービ アーノード
出願人
  • 国立大学法人信州大学
  • 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 操作方法生成システム UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】演算の負荷が少なく、かつ高速に結果出力が可能な、物体操作方法生成システムを提供する。
【解決手段】変形可能な対象について、操作手順を計画するシステムを提案する。アプローチとして、対象の挙動が学習された三次元畳み込み自己符号化器と、全結合再帰処理部のハイブリッドなニューラルネットワークのアーキテクチャを採用し、システムに開始状態と目標状態が与えられると、ネットワークは、全結合再帰処理部における入力操作に関する誤差後方伝搬を用いて、操作手順が生成される。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


物体に対する操作の計画立案は、以前から困難な課題であった。操作をグラフや状態遷移図で表現すると、最短経路アルゴリズムは、入力された開始状態から目標状態へ至るための操作の経路を導き出すことが可能である。しかし、多くの操作では連続する変数が関与しており、それらをグラフ構造で表現するのは容易でない。または、十分に細かい精度で表現しようとすると、非現実的な大きさのグラフになってしまう。特に困難なのが、変形可能な対象に対する操作の計画であって、これは、単一操作の結果を予測すること自体が困難である。



これをシミュレーション処理で正確に予測しようとすると、膨大な演算処理が必要となる。また、そうした処理は算出までに多くの時間がかかり、現実的でない。これまで、操作手順を手動で設計する手法が報告され、既定の操作手順において、一定の効果を上げている(非特許文献1)また、操作方法を予めデータベースに登録しておき、適宜に組み合わせる方法も報告されている(非特許文献2)。

産業上の利用分野


本発明は、操作方法生成システムに関し、特に、変形可能な物体に対する1または複数の操作手順を自動的に生成する操作方法生成システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
畳み込みニューラルネットワークを用いた操作方法生成システムであって、
対象の開始状態をシステムに入力する手段と、
対象の目標状態をシステムに入力する手段と、
前記畳み込みニューラルネットワークの畳み込み層により、対象の開始状態を符号化する手段と、
前記畳み込みニューラルネットワークの全結合ネットワークに、対象に対する操作パラメータを付加する手段と、
前記畳み込みニューラルネットワークの復号化層により、前記全結合ネットワークにより前記操作パラメータが付加された対象を復号化し、操作後状態を出力する手段と、
を備えることを特徴とする、操作方法生成システム。

【請求項2】
前記目標状態と、前記操作後状態との損失を計算し、該損失を所望の大きさにするよう最適化する手段と、前記操作パラメータを付加する手段に前記最適化する手段により算出された値をフィードバックする手段と、をさらに備えることを特徴とする、請求項1記載の操作方法生成システム。

【請求項3】
前記全結合ネットワークが、2以上直列に接続され、互いにデータを伝搬することを特徴とする、請求項1または2記載の操作方法生成システム。

【請求項4】
前記最適化する手段と、前記フィードバックする手段と、前記操作パラメータを付加する手段とを、2回以上反復することを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項記載の操作方法生成システム。

【請求項5】
前記最適化する手段が、遺伝的アルゴリズムにより値を算出するものであることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項記載の操作方法生成システム。

【請求項6】
前記対象が、ボクセルデータで表されたデータであることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項記載の操作方法生成システム。


国際特許分類(IPC)
画像

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JP2017174241thum.jpg
出願権利状態 公開
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