2019年度講演会

制御とAIの近くて遠い関係
講師　　　足立 修一 氏
　　　　　（慶應義塾大学 理工学部 物理情報工学科 教授）
日時　　　2020年2月4日(火)16:00〜17:30
場所　　　群馬大学 理工学部 3号館 電気電子棟 5階E大教室（群馬県桐生市天神町 1-5-1）
主催　　　電気学会東京支部群馬支所

本講演では, 制御とAI, そして最適化の関係性や歴史, 今後の予想等についてお話を頂いた. 参加者は28名(内, 学生は24名, 職員は4名)であった.
はじめに制御工学における古典制御であるPID制御の3つのゲイン（積分，比例，微分）について, それぞれが過去, 現在, 未来を表しているという説明についてお話を頂いた.
そして, 制御工学の歴史と隆起, AIの歴史と隆起について, 相互に隆起が入れ替わっているという話があった. また, 制御, 特にPID制御は線形系の, 各パラメータが完全にわかっている状態での利用に向いており, 逆に機械学習は非線形で解が一意に定まらない, もしくはパラメータがわからないソリューションに向いていることを教わった. しかし, どちらも比較的ツールがパッケージングされつつあり, 今後そのパッケージ化されたツールを利用する分には深い数学的造詣を必要としなくなる, だからこそ基礎能力が必要となるとおっしゃっていた.
また, "機械学習屋", "最適屋", "制御屋"の特徴について特徴を捉えた面白いスライドもあり, 今後の研究の方向性や進路を考える上で貴重な機会となった.

A Cost-effective Hardware-in-the-Loop Development System for Teaching dynamic systems of different time scales
講師　　　Jiang Wei 氏
　　　　　（Department of Electrical Engineering, Yangzhou University, China. Associate Professor）
日時　　　2020年1月16日（木）14時20分〜16時00分
場所　　　群馬大学 理工学部 3号館 電気電子棟 2階大会議室（群馬県桐生市天神町 1-5-1）
主催　　　電気学会東京支部群馬支所

本講演では、動的システムの制御を教えるための教材に適した低コストなプラットフォームの開発に関してお話していただいた。参加者は23名(内,学生20名,教職員3名)であった。
一般的に制御実験ではシミュレーションしたのち実機での実験をする。そのため、実機を用意するコストがかかる上に、信号のノイズやエラーが発生する。動的システムおよびその制御の実験装置を計算機上で再現することで、ノイズが少なく経済的に優れた教材を開発できる。
従来のフィードバック制御では、実験機につながったコンピュータ上で制御器を設計する。HIL(Hardware-in-the-Loop)は、コントローラとフィードバックに加えて実験対象も算機上で再現する。講演ではDC-DCコンバータの動作を2つのDSPを使用することで再現することに成功したとこのことだった。モデルベースで設計し、オンオフに対応する変数を設定することで動作をモデル化していた。
日本では来年度(2020年度)から小学校でプログラミングが必修になる。本講演は専門分野を多面的に捉え、研究室から教育を考える貴重な機会となった。

ドローン産業の現状と将来展望
講師　　　野波 健蔵 氏
　　　　　（一般社団法人 日本ドローンコンソーシアム 会長）
日時　　　2019年6月3日（月）16時00分〜17時30分
場所　　　群馬大学 理工学部 第6棟(電算機棟)1階J3講義室（群馬県桐生市天神町1-5-1）
主催　　　電気学会東京支部群馬支所

本講演では、日本ドローンコンソーシアム(JDC)や自律制御システム研究所(ACSL)を設立された経緯、ドローンの主要技術、また日本と世界における応用例と展望に関してお話していただいた。
無人ドローンは現在、農業や点検、搬送などに使用され注目されているが、研究が始まったころは何のために使用できる技術であるか疑問の声があったという。専門である振動制御から出発し、NASAで研究員として働いた際に得たアイデアをもとに、コンピュータ技術の発展の波を受けつつ世界最先端の研究成果を出されたこと、コンソーシアムを発足したものの産学連携が進まず、自身でACSLを設立した経緯などについてお話しされた。
その後、ドローンの基本的な機構や専門であり主要技術である姿勢推定アルゴリズムに関して簡単に説明された。ドローンはニュートン・オイラーの運動方程式、モーメントの方程式、キネマティクス方程式、航法方程式の計１２個の式を、クォータニオンを使った座標変換を用いて解いているとのことだった。 現在、水中ドローンやダムなどの点検、血液パックの輸送や山間部の宅配など、様々なケースで実用化が進んでいる。そのような実例を、映像とともに紹介していただいた。 最後に、群馬大学の学生に、なんでもやってみること、あきらめないこと、だれにも負けない技術を獲得することの重要性をお話しされて講演会を終了した。
質疑応答では、将来的に都市内での運用を考えるうえで、今後必要となる技術は何であると考えているかという質問に対し、目的地のみ設定するだけで自律的に移動あるいは休憩するような「大脳型」ドローンを開発すること目指しているというお話をしていただいた。また、制御するうえでテールローターの有無はどのような違いを生むかという質問に対し、アシンメトリーな従来のヘリや飛行機は横風に弱いが、シンメトリーなドローンは横風にも強いと回答してくださった。 研究そのものや研究をビジネスに変えることなど、学生自身が今後の日本や自分のキャリアを考えるヒントとなる大変貴重な機会となった。
参加者は53名(内,学生30名,教職員21名,外部2名)であった。

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