Development of AI technology that integrates control, estimation, and diagnosis in advanced industrial fields

先进工业领域中集控制、预测、诊断于一体的AI技术的开发

• 批准号: 22K04150
• 负责人: 橋本 誠司
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04150/
• 关键词: AI制御; AI診断; 産業実装; 計測・制御; 人工知能; ニューラルネットワーク; 状態推定・診断

本研究の目的は「制御・推定・診断技術」に融合するエビデンスベースの「AI技術」を構築し，産業分野と連携しながら開発・実証することである。実施項目は3つに大別でき，一つ目は「制御とAIの融合」であり，制御系とNN 構造の物理的関係性に関する解析を深化させることを目的に，プロセス制御系を対象として規範モデル型NN制御系を提案し，その実装を考慮したニューロンの削減手法も構築した。代表的な結果として，50%のニューロンの削減においても，制御性能の劣化は3%程度に抑えることが可能であることを示した。二つ目の「推定・診断とAIの融合」では，システム駆動時にえられるNN構造に着目，可視化することでリアルタイムに状態を定量診断することができる技術を構築することが目的となるが，ここでは次世代型多目的自動販売機を対象に，カメラ画像のみから商品有無やスパイラル位置，仕切り板幅などの商品管理が可能なAI診断システムを構築した。また，そのAIモデルの妥当性を可視化により判断する手法，AI診断に冗長性を持たせる手法なども提案し，実機検証した。三つ目は，実理である産業分野における「多分野企業との連携実施」であり，エビデンスベースのAI制御・推定・診断技術を開発・実証を目的とするが，上記の実施はいずれも企業との共同研究により実施しており，実装や製品化を考慮した開発を進めている。

The purpose of this study is to integrate the "control, estimation and diagnosis technology" into the "AI technology" to build a division between industries, and to develop and prove the technology. The implementation of the project is aimed at deepening the analysis of the physical relationship between the control system and the NN structure. The result is that 50% of the reduction in the control performance is suppressed by 3% of the reduction in the control performance. 2."Presumption, diagnosis and AI fusion":"When the object moves, the NN structure is targeted, the visualization is carried out, the state of the object is quantitatively diagnosed, the technology is constructed, the object is targeted, and the image is displayed." Product management is possible through AI diagnosis. For example, AI diagnosis can be performed by visualizing the appropriateness of AI diagnosis, and AI diagnosis can be performed by presenting the verbose AI diagnosis. Third, the implementation of the principle of "multi-division enterprises and joint implementation", the development of AI control, estimation and diagnosis technology, the implementation of the implementation of the above mentioned enterprises and joint research implementation, implementation and product development considerations.

项目成果

学習理論を用いたプレス機の故障診断法に関する一考察

基于学习理论的压力机故障诊断方法研究

• 发表时间: 2023
• 作者: ハニフアリハサナイン;李昊;川口貴弘;橋本誠司;大堂琳太郎;渡辺泰成
• 通讯作者: 渡辺泰成

Jiangsu Univ. of Science and Technology(中国)

江苏科技大学（中国）

Image-based Object Pose Estimation for Robotic Manipulation in Virtual Environment

虚拟环境中基于图像的机器人操作物体姿态估计

• 发表时间: 2023
• 作者: Haochen Huang;Yukiyasu Takemura;Takahiro Kawaguchi;Seiji Hashimoto;Takayoshi Takeuchi;Naohisa Wada;Masakazu Fukushima;Tomoki Hosotani
• 通讯作者: Tomoki Hosotani

匠の技術を目指した強化学習における報酬の設定法に関する一考察

旨在掌握工艺的强化学习中如何设置奖励的研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 竹村侑奎侃;黄浩晨;川口貴弘;橋本誠司;竹内崇佳;和田直久;福島昌和;細谷知希
• 通讯作者: 細谷知希

Neuron Pruning-based Model Compression Method for NN-based Temperature Control System

基于神经元剪枝的神经网络温度控制系统模型压缩方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuan Liu;Seiji Hashimoto;Takahiro Kawaguchi;Song Xu
• 通讯作者: Song Xu