京セラ

あなたが大学を通じて得たものを記入してください。(150文字以下)

私が大学を通じて得たものは「周囲と協力し目標に向けて粘り強く努力する力」です。学部4年次に参加した深層強化学習の世界大会や修士課程の研究を通して、課題を発見し高い目標を共有しながら成果を生み出す力を養いました。社会人としてもチームで困難に立ち向かい、課題解決に積極的に取り組んでいきます。

卒業・修了研究の内容とねらいについて記入してください。(800文字以下)

私の研究テーマは「深層強化学習による建設重機の施工経路決定」です。建設現場で行われている、ブルドーザを使って土砂山を目標範囲に押し広げる「撒き出し」と呼ばれる整地作業を自動化することを目指しています。また本研究の意義は大きく三つあります。まず「建設現場の生産性向上」です。現状は高度な技術を持つオペレータによって施工が行われており、施工精度や生産性の属人化が課題です。本研究によって、オペレータの技術力に依存していた施工精度や生産性が向上することが期待できます。二つ目に「建設現場の安全性の向上」です。経路の生成と操縦を完全に自動化することで、現場の無人化が実現し、人身事故のリスクが大幅に軽減できます。最後に「業界が抱える長期的課題の解決」です。近年の少子高齢化に伴い後継者が不足しており、後進の育成にも多大な時間と経済的負担が伴います。このような長期的課題を本研究によって解消でき、持続可能な建設業界の実現につながると考えます。

卒業・修了研究の進捗状況(研究の進み具合など)記入してください。(700文字以下)

本研究では、先行研究で用いられていた土砂シミュレーション環境を活用しました。このシミュレーション環境で、深層強化学習アルゴリズムPPOを用いて最適な押土経路の学習を行いました。学習設定やハイパーパラメータの試行錯誤の末、強化学習モデルの学習は順調に推移するようになりました。最終的な学習済みモデルは、未学習の土砂山形状に対して、現場で必要とされる水準である充填率90%以上の精度で撒き出すことができました。学習済みモデルの実際の土砂に対する性能を検証するため、建設現場を1/50スケールで再現した実験装置を構築しました。この実験装置は、6自由度ロボットアームのPython SDKを利用し、土砂山の作成から形状の計測、学習済みモデルによる経路生成と撒き出しの一連の作業を、全て自動で行うことができます。これにより、これまで人の手で行われていた実験で存在していた人為的なばらつきが抑えられ、より正確な実験が行えるようになりました。この実験装置環境で学習済みモデルを用いて撒き出しを行った結果、実際の土砂に対しても充填率90%以上の高精度で施工を行うことができました。○○月に○○学会主催の○○部門大会、○○月に○○学会主催の○○会議に参加し本研究の進捗と成果について発表しました。今後は、この研究を通して得られた知見をもとに、ホイールローダーによる土砂の掘削にも強化学習を適応し、施工計画の自動化に取り組む予定です。