ロボット・情報 × つながり
―テクノロジーを駆使してより豊かな生活へ―
講師:
槇田 諭(佐世保工業高等専門学校 電子制御工学科)
ファシリテーター:
瀬戸 文美(東北大学 男女共同参画推進センター)
自己紹介
槇田 諭(MAKITA, Satoshi) makita@sasebo.ac.jp
http://www.sasebo.ac.jp/~makita/
1982年 神奈川県横浜市 生まれ
2005年3月 横浜国立大学工学部生産工学科 卒業
2010年3月 同大学院工学府システム統合工学専攻
博士課程後期修了,博士(工学)
2010年4月 佐世保工業高等専門学校 電子制御工学科 助教
2012年4月 同 講師
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
2
主な研究テーマ
手を使った物体操作
ロボットハンドによる操作
力学的拘束
(力のつり合い)
グラスプレス
マニピュレーション
幾何学的拘束
(囲い込み)
ケージング
人の手による操作
バレーボールの
オーバーハンド
パスの動作解析
筋腱複合体の
弾性特性の
発現メカニズム
外力
• RGB-D画像を用いた物体認識,識別
• 筋電義手(筋電図による動作識別)
• 動作計画,把持・操作戦略
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
3
「装着者の長期利用を目指した,ケージング把持
機能を持つ五指筋電義手システムの開発」( H23-24 )
機構,制御に制限のある筋電義手を
もっと使いやすくするための研究
• (人のやり方とは異なる)ロボットに
適したモノの持ち方,道具の使い方
を提案.
• ロボットの自動動作を義手に応用
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
4
「手指の筋腱複合体の弾性特性に着目した物体操作
運動の解析とスポーツ指導への展開」( H27-29 )
バレーボールのオーバーハンドパスの
動作を計測して,科学的にパフォーマンスを
評価するための研究
• 感覚的ではない,誰もが理解しやすい
コーチングの確立
• 身体の運動メカニズムの解明
指伸筋
指屈筋
腱
外力
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
5
「幾何学的な物体拘束を保証して作業の信頼性を
高めるロボットマニピュレーション」( H29-31 )
作業中の物体の持ち方,支え方を工夫して,
(柔軟でない)ロボットでも確実に作業を
遂行できるようにする研究
• ロボットができる作業の種類を増やして
高機能化
• 下から持つ?上から持つ?はどう決めてる?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
6
ロボットによる物体操作(マニピュレーション)に
必要なこと
物体を思いどおりに動かす → 拘束する
力のつり合いを保つ必要がある
→力を制御する
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
7
(P2)
P1
P3
x
y
z 力に頼らない拘束
(ケージの形状を
考える)
安心な物体操作?
どちらの持ち方が安心しますか?
左:幾何学的拘束 右:力学的拘束
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
8
滑らないようにひっかける
安心な物体操作?
どちらの持ち方が安心しますか?
力学的にはほとんど差が出ないが?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
9
滑らないように滑らないように
安心な物体操作?
どちらの持ち方が安心しますか?
力学的にはまったく同じだが?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
10
滑らないように 滑らないように
左手は添えるだけにゃーん
力学拘束と幾何学拘束の両方を
評価した物体操作手法の確立
JST科学技術コミュニケーション推進事業
ツシマヤマネコの保護・増殖に貢献する科学技術の提示と
離島の産業への展望(H27)
• 「生態学」の分野に
「工学」がどう関わ
っている?
• 地元の研究成果は
自分たちの生活に
どう関係している?
野生個体の自動モニタリング
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
11
JST科学技術コミュニケーション推進事業
その離島にしかない魅力を醸成,発信するための
複数離島間コミュニケーション基盤の形成
―ICTの利活用による低コストかつ効率的な科学・技術・相互交流コンテンツの提供―
http://science-islands.jp/
• 離島地区にいながらさまざまな情報に触れ,
イベントや活動に参加できるようにするプロジェクト
• 離島地区は交通機関が限定されている
→ インターネットを使えば“ある程度”解決できるのでは?
• テレプレゼンスロボット,ビデオ通話によるコミュニケーション
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
12
離島地区での科学技術コミュニケーション
動機:離島の固有資源(自然・文化)の保全
例)対馬市:ツシマヤマネコ(絶滅危惧種),
韓国との国境のまち
生産人口と経済活動の維持
10~20代人口の流出,Uターン・Iターンの不足
定期航路の限定,高等教育機関の不在
陸続きの町にはない,離島特有のインフラ課題
先端の科学技術に触れる機会が極めて少ない
(きっかけがない)
科学技術が必ずしも“当たり前”ではない
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
13
距離感覚のおさらい
東京~長崎
約1,200km
長崎~佐世保
約80km
(東京~霞ヶ浦)
長崎~対馬
• 約220km
対馬(北端)~釜山
75km
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
14
長崎
1,200km
ロボットについて
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
15
ロボット技術
=いろいろな技術
ロボットとは??
HRP-4
産業技術総合研究所(AIST)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
16
ロボット技術=いろいろな技術
• 見て何かがわかる
• 触ってどれくらい重たいかわかる
• どうやって動かせばよいかわかる
• どれくらいバランスをとればいいかわかる
• 命令(プログラム)されたとおりに動く
これはロボット!
ロボットとは??
HRP-4
産業技術総合研究所(AIST)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
脳:情報処理・判断
• 手をどう動かす?
• どうバランスとれば
立っていられる?
感覚:センサー
• 重さ
• 固さ
• 温度
動作:モーター
• 肩を回す
• 肘を曲げる
• 指を動かす
自立:コントロール
• 肩や肘の角度
• 手の力の強さ
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
17
ロボットとは??
ロボット技術=いろいろな技術
• 見て何かがわかる
• 触ってどれくらい重たいかわかる
• どうやって動かせばよいかわかる
• どれくらいバランスをとればいいかわかる
• 命令(プログラム)されたとおりに動く
これはロボット?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
18
脳:情報処理・判断
• 何円?
• どのジュース?
• ボトルは取られた?
動作:モーター
• スイッチを入れる
• ジュースを出す
自立:コントロール
• 温度管理
感覚:センサー
• 硬貨の判別
• 温度
• ボタンの検知
自動販売機はロボットセールスマン
井上晴樹「日本ロボット創世記」
サイエンティフィック・アメリカン1929年1月
ロボットとは??
機械部品,電子部品で構成された人工物
自動的または自律的に動作する
アクチュエーター(モーター)などで駆動される
センサーでさまざまな情報を取得する
(コンピュータで制御される)
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
19
人工的につくられた,動く何か Baxter (Rethink Robotics)
ちなみに
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
20
「ロボット技術に対する中高生の意識調査」(2007)
http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/200902202454285925
• 約30%がロボットといえば「ヒューマノイド(人型)ロボット」
• アニメ・映画ならドラえもん
• 実在するもので知っているのは「ASIMO(ホンダ)」「AIBO(ソニー)」
• 「会話するロボット」「スポーツをするロボット」「家事をするロボット」が見たい
個人的に興味深かった回答
「自動車を運転してくれるロボット」
→ 自動運転ではダメ??
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
21
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
22
DARPA Robotics Challenge 2015
情報について
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
23
情報とは??
何かを示すもの
• 住所,氏名,年齢,趣味,etc.
何かを表現するもの
• 見た目,感じ方,感覚(五感)に関するもの
伝達する手段
• 文字,音声,画像,映像,etc.
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
24
伝えられる何かそのものと,その伝える方法
ロボット・情報 × つながり
(テクノロジー)
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
25
テクノロジーがつなぐもの
テクノロジーでつなぎたい(つながりたい)もの
人 と 人
人 と 社会
人 と コト(出来事)
社会 と 社会
つながりをさまたげるものは?
→障壁,バリア,障害,etc. [不自由さ]
コト
人
人
社会
社会
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
26
人と人をつなぐテクノロジー
1. 走っていく
2. 馬に乗る
3. 自動車に乗る
4. 飛行機に乗る
話がしたい
移動手段の発達
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
27
人と人をつなぐテクノロジー
1. 走っていく
2. 手紙を届ける
3. 電話をする
4. テレビ電話をする
情報伝達手段の発達
文字
音声
映像
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
28
話がしたい
ここで質問です
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
29
ところで今日,
どれだけの人に会って,
どれだけ話をしましたか?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
30
人と人をつなぐテクノロジー(Tech)
話すためには何が必要?
• 話す時間 : みんな忙しい!
• 人間の仕事,家事をできるだけ代替させる
洗濯板 → 洗濯機, 火起こし → ガスコンロ (次は何?)
人の自由な時間はテクノロジーとともに増えた
何を?話した?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
31
おはよう 朝ごはん 洗濯 昼ごはん 掃除 おやつ 買い物 夕ごはん おやすみ
おはよう 朝ごはん 洗濯 昼ごはん 掃除 おやつ 買い物 夕ごはん おやすみ
おはよう
掃除 おやつ
買
い
物
夕ごはん おやすみ洗濯
昼ごはん朝ごはん
Tech
以前
Tech
導入
Tech
導入
人と人をつなぐテクノロジー
話すためには何が必要?
• 話す時間 : みんな忙しい!
• 話すネタ:知識とうんちく
• いろいろな情報にアクセスする → 情報量の増大
隣の人 < 会社の人 < 地域 < 日本 < 世界
何を?話した?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
32
Aさんの
家では…
B社の
戦略は…
C市の
制度では…
日本人
すごい…
欧米では…
話題が多いと(なぜか)主語が大きくなる
人と社会をつなぐテクノロジー
物理的移動(機械・ロボット)
• 自家用車
• 公共交通機関
仮想的移動(情報通信)
• テレビ,ラジオ
• インターネットアクセス
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
33
世間では
何が?
♪
♪
♫
人と社会をつなぐテクノロジー(離島の場合)
物理的移動(機械・ロボット)
• 自家用車
• 公共交通機関
仮想的移動(情報通信)
• テレビ,ラジオ
• インターネットアクセス
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
34
世間では
何が?
移動手段が限定
されるなら
×
×
♪
♪
♫
人とコトをつなぐテクノロジー
講演会,セミナーのインターネット中継
長崎市内小学校
×
対馬野生生物
保護センター
300km先の情報に
リアルタイムで触れる
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
35
人とコトをつなぐテクノロジー
講演会,セミナーのインターネット中継 http://konorobo.main.jp/
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
36
人とコトをつなぐテクノロジー
講演会,セミナーのインターネット中継 http://konorobo.main.jp/
動機
聴講無料なら「いつでも」「どこでも」視聴できるほうが,うれしい!
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
37
¥40,000
セミナー
参加費無料!
※ただし来場者限定
楽しそう
人と人をつなぐテクノロジーの発展
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
38
人と人をつなぐテクノロジーの発展
(ロボットという物理実体の存在意義)
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
39
テレビ電話では起こり難かったコミュニケーションのかたち
何のためにテクノロジーを
使いますか?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
40
テクノロジーを使う目的
眼鏡:視力の補正?
裸眼
メガネ
望遠鏡
≈
By Jessica Spengler [CC BY 2.0],
via Wikimedia Commons
宇宙望遠鏡
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
41
テクノロジーを使う目的
眼鏡:視力の補正?だけじゃない!
裸眼
電子顕微鏡
光学顕微鏡
原子 微生物
=能力の拡張
By User:Yzmo (Own work) [GFDL],
via Wikimedia Commons
By Jessica Spengler [CC BY 2.0],
via Wikimedia Commons
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
42
視覚の拡張(Augmented vision)
超音波が見えると
体内を観察できる
高速度が見えると
世界がスローモーションになる
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
43
「能力を拡張する」ためにテクノロジーは進化する!
何のために能力を拡張する?
→障壁,バリア,障害,etc. [不自由さ]を克服するため!
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
44
「身体に障がいを持つ人なんていない。テクノロジーに障がいがあるだけだ」
(Hugh Herr, MIT 教授)
[遠藤謙インタビュー http://www.ashita-lab.jp/special/1389/ より]
「でもエイミー、それはフェアじゃないわ」(義足で身長を変えたことに対して)
(Aimee Mullins, モデル)
[TEDスピーチ書き起こし http://logmi.jp/74808 より]
ロボット・情報が克服できる障壁とは?
物理的距離
• インターネットで瞬時に世界中(の場所,情報)へアクセス
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
45
https://photos.app.goo.
gl/y1pJnVTi8t7L3JEh2
ロボット・情報が克服できる障壁とは?
身体能力の限界
• 義肢・装具による同時作業の拡張
• 洗濯機と炊飯器と電子レンジと
お掃除ロボットと...
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
46
テクノロジーの導入
↓
できないことをできるようにする
できることをやりやすくする
ロボット・情報が克服できる障壁とは?
地域の課題
• ビデオ通話,テレプレゼンスシステム
→ 地域医療,教育の強力なツール
• 「双方向性」
• 離島にいながら東京を楽しめる
• 東京にいながらどこにでも行ける
→いつ,どこにいても同じ体験ができる
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
47
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
48
「コト」はその場にいないと
体感・共有できない
長崎県五島市
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
49
「コト」はその場にいないと
体感・共有できない
Vancouver, Canada
「コト」を仮想的に体感・共有する手段を使おう
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
50
「コト」を共有する
ための時間を
つくろう
機械やロボットができることは
どんどん任せてしまおう
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
サイエンスアゴラin福岡
~このロボットがすごい!~
2018年2月3日(土)
• 浅田 稔 氏(大阪大学)
「AI × ロボット の未来社会はどうなる?」
• 異分野クロストーク「ロボット x 」
• ロボット展示
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
52
ロボットに関する書籍(1)
絵でわかるロボットのしくみ
講談社サイエンティフィック
• 瀬戸 文美(著)
• 平田 泰久(監修)
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
53
ロボットに関する書籍(2)
ロボットパークは大さわぎ!
(学研まんが科学ふしぎクエスト)
学研プラス
• 高橋 智隆 (監修)
• 森山 和道 (原案)
• 坂元 輝弥 (まんが)
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
54
ロボットに関する書籍(3)
イラストで学ぶ ロボット工学
講談社
• 木野 仁(著)
• 谷口 忠大 (監修)
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
55
気になる「シンギュラリティ」
Technical Singularity(技術的特異点)
• ordinary humans will someday be
overtaken by artificially intelligent
machines or cognitively enhanced
biological intelligence, or both
• ごく一般的な人間はいつの日か,
人工知能機械,または認知機能を強化した
生物に取って代わられる時が来る
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
56
シンギュラリティは来るか?
ある形では起こりうると思う
コンピューター
• 人間を凌駕する高速計算
• 人間には不可能なほどの情報の蓄積
ロボット
• 人間を凌駕する高速動作
• 人間には不可能なほど強大なパワー
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
57
シンギュラリティは来るか?
相当な壁があって起こりそうにない
コンピュータ
• 文字認識,言語認識の困難
• 創造性の不十分
ロボット
• 低速,低出力
• 柔軟性の不十分
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
58
シンギュラリティへの恐れ
人間が人工知能に支配されるのではないか?
コンピュータが人間の管理下から外れるのではないか?
ロボットが人間を凌駕するロボットを生み出すのではないか?
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
59
そもそも支配されたく
ないだけでは?
人間はすでに支配されている
コンピュータ
• 計算を検算するか? 2 × 3 =? sin
𝜋𝜋
5
3
=?
• インターネット検索結果は検証してる?
• GPSナビに頼り切っていませんか?
ロボット
• 家電なしの生活なんて・・・
• Factory Automationによる人間の作業の削減
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
60
I don’t want to
work anymore…
シンギュラリティ vs 人間による支配
人事評価
• AIによる人事評価 vs 人事部による評価
文書校正
• コンピュータによるスペルチェック vs 人手による視認チェック
医療画像診断
• ディープラーニングによる初期がんの発見 vs 医師による見落とし
自動運転
• センシングによる衝突回避 vs アクセルとブレーキの踏み間違い
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
61
シンギュラリティは来るかもしれない
来るとすれば,それを有効活用する
人間を凌駕する能力・機能の利用による拡張された人類
(e.g. ディープラーニングからの逆学習,超人スポーツ)
コンピュータ,ロボットに支配されるとしたら,そのときはしょうがない
地球上の全生命体の進化と滅亡の過程の一つ
情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報 つながり」×
62

文部科学省 情報ひろばサイエンスカフェ「ロボット・情報×つながり」 / 20170126 mext science_cafe