AI、３次元データとロボティクス

AI（深層学習 ＝ディープラーニング、機械学習＝マシンラーニング）を始めてロボティックスも同じ要素で構成されています。
最新技術のAIやロボティックスはGPUを使った処理＝行列、並列演算、ベイズ統計等々。
センサー等で取得した情報は描きグラフの様にバラついてます。
古典的な処理はフィルターに掛けて平均化します。この手法は本来のデータを見えなくしてしまうことがあります。
今は統計学的な手法を使ってより正確なデータを導き出します。間接的なデータから本来のデータを補足して出来るだけ正確なデータにします。
カーナビはGPSで位置を取得していますが、トンネルの中ではセンサーは情報を取得できません。道路を走行中に地図データで道路以外を走行したり建物を突き抜けたりしません。
GPSのデータは実際走行しているところとは例えば描きブラフの様にずれています。

まずこれを統計学手法を使って処理します。
その後走行距離計、９軸センサーを使ってさらに補正して正確な位置情報にしています。

動画の解説です。英語ですが見ればわかります。

https://youtu.be/mwn8xhgNpFY

AIも同じ様な処理をします。
但し予測するデータ（目的変数）を導き出すデータ（説明変数）を決める必要があります。正しい説明変数が多いと予測の確率は上がりますが処理が複雑になります。当然間違えると期待した結果になりません。


自動運転やロボティックスはAI、センサー情報、制御これらのデータを総合的に取り扱いうので複雑です。
テスラの電気自動車はこれらの最新技術に挑戦しています。もちろんトヨタや自動車メーカー、産業ロボットも試行錯誤しています。

くるくる回っているトーラスの点群は何を意味するかと言うと３次元のデータを上手に扱う事がこれらの技術の重要な要素になります。

VR（仮想現実）も視線を変えた位置の画像をリアルタイムで再現する技術です。
これも同じ種類の技術です。

９軸センサーは９DoF（degree of freedom)「ジャイロセンサ3軸」，「加速度センサ3軸」，「地磁気センサ3軸」で構成されています．
それぞれをソフトで補正して正確な位置や方向を導き出します。
以前お見せしたVIVE PROはこれ前後にレーダーを追加して正確な位置をさらに補正します。なので最大で６m四方までしか計測出来ませんがゴーグルに膨大な画像をリアルタイムに送るためNVIDIAのグラフィックボードを積んだデスクトップパソコンとの配線があるのでリアル感は凄いですが、外で使えません。
外で無線で使える簡易なVRもありますがそれらの処理をスマホやラップトップではまだまだ能力不足でゴーグル内で表現される画像は漫画の様になります。

この９軸センサーはまさに３次元のデータを測定するセンサーです。
９軸センサーのとても分かり易い説明をしている動画を著者のwatako-labさんの許可を頂いて動画を使わせて頂きます。

https://youtu.be/_nk9k_Topf4

観ていただきたいのはセンサーから取得した生データの揺れです。
この動画は秀逸です。センサーから取得したデータと動作を同時にわかり易く表現しています。