研究開発の進み方(ロボット、自動運転車、ロケット等) / 연구개발의 접근법

研究開発の閃き!

(株)植松電機 

朴俊成

昆虫脳モデルを用いた車輪ロボット

その例１．自動運転車の開発の進み方

　2年前、オープンキャンパスの時、東大先端科学技術研究センター長神崎亮平の基調講演はかなり刺激だった。スライドの動画で紹介された実験では、カイコガの脳を積んだ車輪ロボット(以下「サイボーグ昆虫」^[각주:1])がメスの匂いを探知し、正確に車を制御しながら目標のメスに近づいていった。世界初昆虫の嗅覚を利用し成功した実験だった。嗅覚センサーの開発は難しいので効率のいい昆虫のセンサーをそのまま積めばいいという攻め方や閃きに驚かざるを得なかった。

人工知能ロボットの開発

１．既存：世界にないセンサやハードウェア開発に没頭、膨大なデータ処理が必要なAIやビックデータの処理

２．神崎氏：世界に既に存在する生物のセンサや脳を取り合えず適用してみる(生物：昆虫)

→昆虫の脳の研究が人間の脳の研究につながる。

昆虫のような小さな生き物は人間のような大きな脳を持つことはできない。したがって脳よりセンサーが発達し、脳に負担を掛けない少ない情報量で環境を探知できるように進化が進んできた。また、体が小さい分、沢山の種類のセンサを表面上に張り巡らしている。(スケール効果^[각주:2])

スケール効果(ロボットで探る昆虫の感覚と脳と行動の不思議より)

（http://www.brain.rcast.u-tokyo.ac.jp/others/2010-hirameki/2010-hirameki-text-low.pdf）

（http://www.brain.imi.i.u-tokyo.ac.jp/koken/hirameki-science/hirameki-text.pdf）

このような昆虫の戦略から今話題の自動運転車の開発を考えることができる。

１．既存：ディップラーニングのような膨大なデータ処理が必要なAI(人工知能)技術

２．神崎氏：昆虫のような仕組みを活用（スーパーセンサの使用および昆虫の脳処理の仕組みを適用)

もうここまで来ると災害救助ロボットの開発なんか要らない気もする。災害地の生存者の探索に適したロボットはまだ実用的なレベルまで開発されていない。そしたら犬(災害救助犬)と人とのチームが一番いいのではないかと！僕なりに思ったりもする。そしてその環にロボットを一員として加え、犬といった生物の役割をロボットにバトンを渡しつないで徐々にロボットに重点を置かせた面白い動きは大変奇抜なアイデアだった。

ロボット・犬・人がタスキを繋ぐ第四回学研ヒルズ学際駅伝大会がニュースで紹介されました。私は第一走者です。https://t.co/Wsm3mqSyY5

— 浦　環 (@Ura_Tamaki) 2018년 4월 23일

浦環先生のロボットと犬と人間の競技(九州工業大学)

ここでもう一つ見つけられる重要な問題の解決へのポイントは、「このように問題を解決するために、その過程や手段は様々な方法があるが、その解決策は主に異なった分野からいいアイデアが生まれることが多い」ということ。

１．自動運転車という’工学的’な解決にあたって’生物学’者の神崎氏から生まれた解決策

２．世界の海運の物流環境をすべて変えてしまったコンテナのアイデアに閃いた’トラック運転手’マルコム・マクリーンMalcolm P. McLean(その技術を特許を取らず世界に公開したオープンソースの精神により世界の物流市場は革新を起こし、変化した。)

下にリンクしたトーニャ・メノンの講演からもっと斬新なインサイトを充分いただけるだろう。

その例２．人工知能ロボット開発の進み方

脳をコンピューターにアップロードしたらどうなる？

Robin Hanson。59年米国生まれ。ジョージメイソン大経済学准教授。NASAで人工知能研究に従事。

ロビンは人工知能ロボットに関する未来への革新を次２のように定義する。

１．既存の人工知能；ディップラーニングのような知能理論や新しいソフトの開発による

２．ロビンのアイデア：人間の脳をソフトにアップロードする方法

ロビンは１の方法に懐疑的な考えを持っている。勿論２の技術はまだ世の中にない技術であり、実現させるには３Ｄスキャナで物体をスキャンし、３Ｄプリントでプリントするように、脳スキャナと高速な並列コンピューターが必要である。それに加え、脳のコンピューターモデルも必要である。そのモデルが完成できれば、オリジナルの脳と同じく入力信号を受け取ってモデルを通し出力信号を出すことになる。人間の脳には達していないが、現在昆虫（カイコガ）を用いてモデル化した簡単な脳モデルをロボットに搭載した車輪ロボットはできた段階だ。生物学から始まった昆虫の脳の研究がこのように完全に異なった分野「人工知能ロボット」や「自動運転車」にまで応用され、新しい生態系を作っている。新しい発想を望む研究者よ！よその分野に好奇心と興味を持って交流を広げないと！

参考

１．昆虫は教育にも活用されている：https://invbrain.neuroinf.jp/static/IVBPF/IVBPF_concept/IVBPFconcept.html

https://invbrain.neuroinf.jp/static/IVBPF/Education/education.html

２．本「昆虫の脳をつくる―君のパソコンに脳を作ってみよう」

https://www.asakura.co.jp/books/isbn/978-4-254-10277-2/

３．トーニャ・メノンの講演(日本語字幕あり)

https://www.drsgate.com/company/c00052/291.php?&ref=rnq

1. カイコガの脳と匂いセンサーをCPUと電子センサーの代わりにロボットに搭載し、メスを追いかける車輪ロボット [본문으로]
2. 3次元の物体が小さくなると面積は2乗で、体積は3乗で小さくなるので体積を占める脳を大きさを大きくするより、沢山の種類のセンサを表面に配置したほうが効率がいい。 [본문으로]