医療とAIのニュース医療におけるAI活用事例最新医療AI研究四脚ロボット「Morti」は歩行を高速に学習する

四脚ロボット「Morti」は歩行を高速に学習する

生まれたばかりの動物は捕食者からの襲撃を避けるため、できるだけ早期に歩行機能を獲得する必要がある。四肢の筋肉と腱の正確な協調を獲得するには相応の時間を要するが、初期の転倒に伴う損傷を防ぐことに関しては脊髄における運動制御反射が大きな役割を果たす。ドイツ・マックスプランク研究所のチームは、このような脊椎動物の歩行機能獲得過程を調べ、機械学習アルゴリズムで歩行学習を最適化する四足歩行ロボットを開発した。

同研究所がこのほど明らかにしたところによると、チームが開発したロボット「Morti」はベイズ最適化アルゴリズムで歩行学習を誘導するというもの。足裏にセンサーを備え、仮想脊髄のモデル化された目標データと継続的に実測値を照合することで、反射ループを介した運動制御パターンを構築し、歩行を獲得する。Nature Machine Intelligenceからこのほど公表された論文によると、Mortiは1時間以内に歩行を学習することができるとともに、複雑なコントロールシステムを備えた産業用四足ロボットと比較し、エネルギー効率を42%向上させることができるとする。Mortiでは、ロボットの質量や形状を正確に把握した上でのコントロールシステムの統合が不要となり、このことが消費電力の効率化に直結している。

研究を主導したFelix Ruppert氏は「我々のロボットは事実上、脚の解剖学的構造もその仕組みも知らずに誕生する」とした上で、「センサーデータが想定と異なる場合、学習アルゴリズムは、ロボットがつまずかずにうまく歩けるようになるまで歩行動作を変化させる。反射を活発にし、ロボットのつまずきをモニターしつつ、微細な出力変化を続けることが学習プロセスの核となる」と説明している。動物の神経系における反射経路を考慮した学習は珍しく、研究知見の広範な応用可能性に注目が集まっている。

関連記事:

  1. 細菌を用いた薬剤運搬ロボット
  2. マイクロロボットが人類を歯磨きから解放する
  3. 看護支援ロボット「Moxi」

TOKYO analyticahttps://tokyoanalytica.com/
TOKYO analyticaはデータサイエンスと臨床医学に強力なバックグラウンドを有し、健康増進の追求を目的とした技術開発と科学的エビデンス構築を主導するソーシャルベンチャーです。
The Medical AI Timesにおける記事執筆は、循環器内科・心臓血管外科・救命救急科・小児科・泌尿器科などの現役医師およびライフサイエンス研究者らが中心となって行い、下記2名の医師が監修しています。

1. 岡本 将輝
信州大学医学部卒(MD)、東京大学大学院専門職学位課程修了(MPH)、東京大学大学院医学系研究科博士課程修了(PhD)、英University College London(UCL)科学修士課程最優等修了(MSc with distinction)。UCL visiting researcher、日本学術振興会特別研究員、東京大学特任研究員を経て、現在は米ハーバード大学医学部講師、マサチューセッツ総合病院研究員、SBI大学院大学客員准教授など。専門はメディカルデータサイエンス。

2. 杉野 智啓
防衛医科大学校卒(MD)。大学病院、米メリーランド州対テロ救助部隊を経て、現在は都内市中病院に勤務。専門は泌尿器科学、がん治療、バイオテロ傷病者の診断・治療、緩和ケアおよび訪問診療。泌尿器科専門医、日本体育協会認定スポーツドクター。
RELATED ARTICLES

最新記事

注目の記事