タグ: MIT

マサチューセッツ工科大学（MIT）のキャンパスでは、ここ数ヶ月の間、MITコンピューターサイエンス・人工知能研究所（CSAIL）が開発した自動運転車いすをよく見かける。この車いすは、彼らの研究結果を披露する広告塔のような存在であると同時に、自動運転技術を現実世界でテストするための実験台でもある。会話に集中して周りが見えていない学生のグループや、スマートフォンを持って”ながら歩き”をしている学生の進行方向は予測不可能なため、キャンパスの状況は公道に近いのだ。

そもそもこの車いすは、自動運転技術を現実世界でテストするために作られたものだ。一般的に、自動運転車を公道でテストするのは難しく、特に人口密度の高いボストンのような街では、試験走行を行うまでにさまざまな規制上のややこしい手続きを踏まなければならない。

近くにある軍用基地が試験走行の候補地として浮上したが、MITは2トンもの鉄の塊を走らせる前に、自分たちのアイディアを試すための手段が必要だと考えた。CSAILが開発した車いすは、ちょうど自律型の自動運転車と遠隔操作型の車の中間に位置するため、研究者はスピーディーに問題点を改善できる。障害を持つ人たちを対象としたユースケースはその中で偶然生まれたものだった。

「現在行っている研究では、車いすはあくまでプラットフォームのひとつとして利用されていますが、車いすに特化した研究を行おうとしている人もいます」とロボットソフトエンジニアのThomas Balchは話す。「私が（CSAILに）入って以降、身体的な障害を持った人たちをターゲットにした研究がたくさん行われています」

彼らの車いすには、実寸の自動運転車と同じライダー（レーザーの反射光から障害物との距離を測るセンサー）のほか、自動運転技術がもてはやされ始めるよりもずっと前の2010年にCSAILがシンガポールの道路用に開発したマッピングテクノロジーが搭載されている。背もたれの上部に取り付けられたこのシステムが、周囲の定点（不規則に並んだFrank Gehry設計のStata Centerの壁）をもとに3Dマップを作成し、前方に搭載された小さなセンサーが進行方向にある障害物を検知するようになっている。

Balchと研究助手のFlix Naserのおかげで、私はStata CenterのロビーでCSAIL製の車いすに乗ることができた（結果的に私が想像していたものとは少し違うキャンパスツアーになった）。まず、ジョイスティックと背もたれに搭載された3Dマッピングシステムを使って進路をマッピングする。といっても、今回の走路はロビーの一方からもう一方までほぼ直線で進むというシンプルなものだった。マッピングが完了すると、手元の大きなタブレットに進路が色付きの線で表示される。壁は真っ黒なブロックとして表れ、ロビーにいる人の脚はさまざまな色の点で表示されていた。ロビーの俯瞰図のような地図はそれほど複雑ではないが、センサーがきちんと機能していることがわかる。

動きは一般的な電動車いすのように、スムーズかつゆっくりとしていた。システムが人間を感知すると、車いすは速度を緩めて完全に停止し、進行方向を修正してから人を避けていく。このプロセスにかかる時間は10〜15秒ほどだった。強いて言えば、現時点ではかなり慎重な設定がされていて、周囲に誰かが近寄るとすぐに車いすが停止するようになっていた。車いすとしては注意深すぎるくらいがちょうどいいのかもしれないが、自動車としてはすこし過剰な気もする。

走行中は、緊急ブレーキのためにXboxのコントローラーを手にしたBalchが車いすの背後についてまわっており、これだけゆっくりと走るものでも人間の補助を完全に取り去るまでにはかなりの努力が必要だということを物語っていた。その一方で、このくらいゆっくりで周囲への影響が少ないセッティングの方が、バグを処理する上では安全だと言える。

しかし、システムが完成すれば、彼らの車いすは人の多い病院でも患者を移動できるようになるかもしれない。MITは現在世界中の病院とパイロットプログラムに関する話を進めているが、このCSAILの自動運転車の研究が商業的な成果に繋がるのは、まだ先のことになりそうだ。

［原文へ］

（翻訳：Atsushi Yukutake/ Twitter）

視覚障害者が使用する白杖は、シンプルなツールであるにも関わらず、非常に長いあいだ廃れることなく利用され続けてきた。この1世紀でテクノロジーは飛躍的に進歩したにもかかわらず、先端に金属片がついた棒に取って代わるようなアイデアが生まれてこなかったのだ。しかし、MITのリサーチャーたちは、この問題の解決策となるウェアラブル・システムを開発中だ。いつか、装着者の能力を拡張するそのツールが白杖の代わりに利用される日が来るかもしれない。

このシステムには3Dカメラとコンピューターが搭載されていて、首から吊り下げて利用する。搭載されたカメラが障害物を認識すると、周期的な振動によってその位置を装着者に伝える仕組みだ。システムに取り付けられたモーターが生み出す振動のパターンは多種多様で、それにより障害物までの距離など様々な情報を装着者に伝えることができる。

開発チームによれば、振動を伝えるベルトを装着する場所は腹部が最も適しているという。腹部は適度な感度をもち、かつ他の感覚によって情報伝達が妨げられることがないからだ。また、視覚障害者は周りの状況を把握するために聴覚を研ぎすませることが多いことから、初期のテストで音による情報伝達機能をシステムから排除したという。頭や首の周りから絶えず音が出ていれば、装着者の気が散ってしまうことは容易に想像できる。

システムには物体認識機能と点字が浮き上がる専用のパッドが備えられているため、前にある物体が何であるかを伝えることが可能だ――例えば、それがテーブルであれば”table”の「t」を表す点字が浮き上がり、イスであれば”chair”の「c」が浮かび上がるといった具合だ。また、このシステムは白杖では答えられないシンプルな疑問にも答えてくれる。そのイスには人が座っているのか、という疑問がその例だ。

「このシステムは、白杖以上にさまざまなタスクをこなして装着者をサポートすることが可能です」と、MITのComputer Science and Artificial Intelligence Laboratory（CSAIL）の所長を務めるDaniela Rus氏はTechCrunchに語った。「ホテルのロビーでイスを探し、そしてそこに人が座っているのかどうかまで教えてくれるのです。これは一見すると些細な問題のように思われるかもしれません――しかし、一度目をつむり、混雑する場所でイスを探さなければいけない状況を想像してみてください。しかも、杖の先端から得られるたった1つの情報しか伝えることができない白杖を使ってです」。

これまで、開発チームは研究ラボの中でシステムのテストを何度か行ってきた。イスを発見するテストでは、意図しない接触を従来より80%軽減することができたという。また、MITの構内を歩きまわるというテストでは、装着者が他人とぶつかってしまうアクシデントを86%減らすことができたそうだ。

この研究開発は、まだ始まったばかりだ。研究チームのテストに参加したのは今のところまだ10人のボランティアだけである。視覚障害者に受け入れられるシステムをつくるためには、より多くの被験者を集める必要があるだろう。しかも、人々が白杖を完全に使わなくなる日がくるまでには、より長い時間がかかるだろう。しかし、いつの日か、この研究によって採算の合う事業が生まれることをRuth氏は願っている。

「宇宙旅行のナビゲーションから歩数の計算まで、コンピューターが様々なタスクをこなして人間を助けるようになった今、杖をもって歩くよりも良い方法を視覚障害者に提供できるのではないかと考えています」とRuth氏は語る。「それは、すでにあるデザインを作り変えることを意味するのではなく、また、すでに存在する物の新しい使い方を発見することでもありません。障害をもつ人々と協力することで、コンピューターが彼らの能力を拡張する方法、つまり、言ってみれば彼らの目となる方法を探すのです。そして、その目的を達成するために必要なテクノロジーを開発していくのです」。

[原文]

（翻訳：木村拓哉 /Website /Facebook /Twitter）

MITの研究者が開発したナイロン素材の人工筋肉繊維は最終的にはロボットを動かすことを目指している。やがて二の腕に力こぶが盛り上がるロボットが登場するかもしれない。MITのナイロン筋肉はHBOのSFテレビドラマ、Westworldのオープニングで3Dプリンターから出力される人工筋肉フィラメントに気味が悪いほどそっくりだ。

そこでGizmodoその他のメディアはこれがWestworldに出てくるような人間そっくりのロボットを実現させるかもしれないと興奮している。

今回MITが開発した素材は、もちろん最初の人工筋肉繊維というわけではない、しかし既存の繊維とは異なり、製造が容易で低コストだ。開発にあたったMITの科学者によれば、ある種のナイロン繊維は加熱によって屈曲、収縮するためそのような動きを必要とする箇所に応用できるという。この繊維は加熱すると直径が太くなり、長さが縮む。これはまさにわれわれの筋肉繊維と同じ動作だ。ビデオにあるように、加熱する側面を選ぶことによって繊維の運動を精密にコントロールできる。

加熱箇所を連続的にコントロールすれば繊維に円運動、8の字運動といった複雑な繰り返し運動をさせることが可能になる。電気抵抗、化学反応、レーザー光の照射など加熱の熱源は何でもよい。これは利用の可能性を大きく広げる。

研究者はこの素材は当初ペンチのような動作をする保持器具やバイオメディカル分野のツールなどに利用できると考えている。もちろん長期的な可能性としてはWestworldのようなスーパー・リアリズムの人型ロボットを実現させることもあり得るだろう。そうなればテレビドラマをで描かれていたようなロボットと倫理という問題もまた浮上してくるかもしれない。

[原文へ]

（翻訳：滑川海彦@Facebook Google+）

サーファーが毛皮を着るようになる?!　MITのエンジニアたちが作った、“毛皮のようなゴム状のペルト”は、ビーバーの断熱能力を模倣する。これで、今よりももっと断熱効果の高いウェットスーツを作れば、人間が冷たい水の中でも作業できるようになり、しかもそれは、水から上がればすぐに乾くほど水切れが良い。

温かくて乾きの良いウェットスーツは、サーファーの長年の夢だ（その日最大の波に乗って最高のテン（ハングテン）をキメることもね…そう、ぼくはプロのサーファーだよ、どうして分かったの？）。しかし今ある素材はどれも、水中で温かく、ボードの上では乾いているの両者が、うまく両立していない。クジラなど一部の生物は厚い脂肪の層で体を保温しているが、それは人間にはない。

そこで研究者たちは、もっと細身の哺乳類、ビーバーに目をつけた。そして、水に潜るときはその毛皮の個々の毛包が空気を保持することを見つけた。ビーバーはそのペルトの中に泡を保持し、冷たい湖の水の、凍えるような温度から身を守る。研究者たちは、毛と毛の間隔と、水に潜るときのスピード、そして保持される空気の量とのあいだに、直接的な相関関係があり、その関係を人工物で再現できることを見つけた。そのような人工物こそ、サーファーにとって最良のウェットスーツを作れる、正しい素材でありうるだろう。

彼らの研究結果から生まれるウェットスーツは、それほど毛むくじゃらではなく、それでいて、ビーバーが持つ利点のすべてをサーファーに与えるだろう。研究から、そんな技術の商業化に、うまく移行できたらね。

[原文へ]
（翻訳：iwatani(a.k.a. hiwa））

害虫耐性作物の研究は進んでいるものの、豊かな収獲を得る最もコスト効率の高い方法は今でも農薬だ。しかし今のやり方では、膨大な量の農薬を散布しても、実際に植物に付着する薬剤はわずか2%だ。残る98%は、高い確率で湖や川や地下水に浸入して多くの汚染を引き起こす。MITが新たに開発した「くっつきやすい」農薬はそれを変えようとしている。

MITの研究者らは、わずか2種類の安価な添加剤を使うだけで、作物から「弾かれる」農薬の量を減らす方法を発見した。そうすることで農薬散布の効率を大幅に高め、はるかに少ない量で同じ効果を得られる。これは地下水に流れ込む汚染物質の量が減ることを意味している。

MITの研究チームが開発した新たな方法は、電荷極性の異なる2種類のポリマー物質を使う。農薬を散布された植物の表面で、正の電荷を帯びた水滴と負の電荷を帯びた水滴が出会うと、親水性のペアになって後続の水滴が表面に付着するのを助ける。ほとんどの葉は水を弾くので、正反対の親水性のマグネットに変えることで大きな効果が期待できる。

効率に関して研究者らは、現在使用している農薬を約1/10に減らしても同じ効果が得られると予想している。ただしこれは実験室内の試験によるものであり、実際の効果を確かめるためには現実世界での試験が必要で、近くインドでパイロットテストを行う予定だ。

[原文へ]

（翻訳：Nob Takahashi / facebook）

神経と筋肉の関係を正しく理解し、ALSなどの疾病の療法に役立てるために、MITのエンジニアたちは、筋肉の細片と運動神経を収めた小さな硬貨サイズのチップを開発した。それは、神経と筋肉の結合部の‘模型’を作ることが目的で、その結合部には、神経細胞と筋肉繊維を接合する化学的なシナプスがある。

チームが開発した筋肉を反応させる方法は、神経細胞の集まりに光を当てることだ。それにより、筋肉の痙攣や収縮が生じる。このチップは、両者の結合とその部分の疾病をもっとよく理解することが目的だ。

このデバイスには、マウスの細胞が使われた。そこから運動神経と筋肉部位を分離し、チップの部品を構成した。筋肉繊維には支柱を挿入して視覚化を助け、また筋肉の収縮時に働く力を検出する方法を作った。

そしてそれらをゲルで満たしたデバイスに収め、インヴィトロの環境をシミュレートした。それは、従来のペトリ皿などに比べてずっと現実の状態に近く、人間の体の中における神経と筋肉の自然な分離を再現できた。

[原文へ]
（翻訳：iwatani(a.k.a. hiwa））