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早稲田大学は10月16日、理工学術院総合研究所の大谷拓也次席研究員、理工学術院の高西淳夫教授らの研究グループが、富士通と、次世代コンピューティングの1つで富士通の量子インスパイアード技術「デジタルアニーラ」を使って、ロボットの構造に応じたエネルギー消費の少ない運動を高速で計算する手法を開発したと発表した。
「デジタルアニーラ」は、量子現象から着想したコンピューティング技術。現在の汎用コンピューターでは解くことが難しいとされる、様々な制約の下で多くの選択肢の中から、ある指標を最もよくする組合せ(変数の値)を求める「組合せ最適化問題」を高速で解くことができる。
早大と富士通によると、ロボットの運動時のエネルギー消費の低減に向け、効率的な運動軌道を導いたり、その軌道を実現する時間の加減速への考慮を行ったりするための最適化計算は、これまで運動そのものに比べて膨大な時間が必要で、ロボット開発にとって大きな障壁となっていたという。
2者は、組合せ最適化問題を高速に解くことに特化した「デジタルアニーラ」の技術を活用し、ロボットアーム先端の軌道求める最適制御問題として定式化し、計算手法を開発した。新手法では、エネルギー消費の観点で最適な運動生成を達成する高速計算を実現すると同時に約10%のエネルギー消費を低減することを確かめた。量子インスパイアード技術をロボットアームの運動生成に活用する取り組みは世界初という。