株式会社 車輪の再発見

Deploying Drones for the Enterprise

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ChatGPT4によるドローン・シミュレーター

毎月20ドルを課金されますが ChatGPT Plusにバージョン・アップすると、ChatGPT4経由でDALL-E3(ダリと呼称)という画像生成サービスが使用可能となります。入力する文字列に応じてテキスト、画像での出力がシームレスに実行されるようになっています。

2023年の11月初頭は一度に4枚の画像を生成してくれましたが11月の半ば以降は一度の入力に対して1枚しか描いてくれません。ChatGTPに訊いたところ生成するための様々なリソースが逼迫しているためだとのことです。(まだ2枚描いてもらえるユーザーも居ましたが)

Transforms ection of an AI model

上の図のようにDALL-E3は”Transforme”というAIモデルが採用されていています。
トランスフォーマーモデルは、入力層、アテンション機構、エンコーダ・デコーダ構造、出力層などのコンポーネントで構成されています。
“Transform”は、自然言語処理(NLP)や画像生成などの分野で使用される重要なコンセプトです。
この言葉は、トランスフォーマー(Transformer)モデルに関連しています。
トランスフォーマーは、注意機構(Attention Mechanism)を用いて、大量のデータから複雑なパターンを学習する能力を持ちます。
Googleの研究チームによって初めて紹介され、以来、テキスト、音声、画像など多様なデータを扱う様々なAIアプリケーションで広く使用されています。
GPTシリーズ(GPT-3, GPT-4など)やBERT、DALL-Eなどがトランスフォーマーベースのモデルです。

合成開口レーダーのような変位測定機器で山の変位や、老朽化した鉄道の橋脚の振動(変位)をイメージングした時の概念図も簡単に作れます。

A realistic 3D scene depicting a wildfire scene with a fire truck parked on the side. In the foreground, a firefighter of Japan

災害時におけるドローン調査の想像図を描かせたり。

Chromebook screen displaying a drone simulator interface for a training session.

ChomeBook用のドローン操縦シミュレータのUIを描かせたり。

 A large 50-inch monitor displaying a drone simulator interface for a training session.

ドローン操縦の講習会の座学会場で使われる50インチモニターに臨場感がある画像を描かせたり。

そのままJavaScriptで3Dレンダリング、シミュレーションの物理計算、レンダリングループの基本的な設定のサンプルコードを書かせたりもできます。
但し、JavaScriptのサンプルコードを生成してくれますが、これはトレーニングデータとアルゴリズムに基づいたもので生成されたコードは一般的なプログラミングの知識や標準的なコーディングパターンに基づいています。
ChatGPTではPythonのコードの実行が可能な状態になっています。
この機能を利用して、簡単なPythonスクリプトをテストしたり、データ分析や数学的計算を行うことができます。
しかし、Python以外の言語でのコード実行や複雑なプログラミングタスクの実行はサポートされていません。
「Code Interpreterを起動!」と書き込みめば「Code Interpreterが起動されました!」と答えてくれました。

n image of a drone equipped with a grabber collecting scattered LEGO blocks from a classroom floor and stacking them on a white table

ドローンのFPV動画データをAIで解析し「教室に散らばったレゴ・ブロックを拾って白いテーブルの上に置いて」といった作業をプログラミングなしで実行したりできるようになると思います。

教師は慣れないプログラミングに要する時間が不要になり、より創造性の高い授業ができるようになると思います。

アイデアを具現化の初期段階にはとても便利だと思います。

“Scratch”のプログラミングでドローンの動きをシミュレートできる「DroneSimulator2」/無料配布中

【DroneSimulator2】はプログラミング学習アプリケーション“Scratch”と連携し仮想3D空間をキャンパスにするドローン飛行シミュレーターです。“Scratch”でドローン飛行プログラミングに夢中になるかも。Windows7,8,8.1,10用

このシミュレーターは「ドローンの操縦の上達」が目的ではありません。
ドローン操縦技術の上達のための教習所やシミュレーションソフトは沢山ありますが、ドローンをプログラミング制御する方法を教えてくれる教室、プログラミングで飛行をシミュレーションできるソフトは見かけません。
ドローンは自動・自律制御技術が発達し、より精密により安全に飛行できるようになり人間が操縦するよりも、プログラミングで飛行させる技術をもつ人が有利になると考えられます。
ドローン操縦に熟知した大人よりも、様々な科学や工学や数学を駆使し圧倒的にドローンを制御できる子供達の姿を想像してみてください。
プログラミング言語学習ソフトと連携できるシミュレーターソフトは空中を飛行するための科学(Science)、科学を利用する技術(Technology)、技術を適切につたえる工学(Engineering)、それらの根幹をなす数学(Mathematics)を学ぶSTEM教育の教材に最適です。
教育現場への教材としてドローンの導入は費用もさることならが、安全面でもしっかりと対策をする必要があり、その点でもシミュレーターソフトは導入にリスクがありません。
プログラミング授業だけでなく、Scratchを基本に教育分野だけではなく農業、建設、工業、映像芸術といった様々な分野で簡単に安全にシミュレーションできるようなソフトにアップグレードしていきます。

Androidアプリ「キッズ・ドローン」(無料)と連携すれば本物のParrot社製ミニドローンとのシンクロ飛行も可能です。
人間の操縦では到底不可能な正確な幾何学軌道、自動飛行を楽しんでください。
(Amazon Fire HD 8インチ、10インチ タブレットでミニドローンが飛ばせる!)

【アプリケーションの概要】
「DroneSimulator2」は、MIT(マサチューセッツ工科大学)が開発した「Scratch 2.0 オフラインエディター」とWindowsPC上で連携し、作成したドローン飛行プログラミングを驚くほど簡単に3Dシミュレーションすることができます。「Scratch 2 Offline Editor」と「DroneSimulator2」の構成です。

【構成アプリケーションとサンプルプログラミングファイル】
Windows用とAndroid用のアプリケーションで提供されます。(3Dシミュレーションのみの場合はAndroid端末は不要です)
「DroneSimulator2」はWindows OSで動作するプログラミング言語学習「Scratch 2 Offline Editor」の機能を拡張するドローン飛行3Dシミュレーターです。
開発環境はUnityでDroneSimulator2.exeが実行ファイルです。

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