学習型フロッキングアルゴリズムによる群れドローンの集団飛行制御

抄録

近年，農薬散布，荷物運搬，インフラ点検，リモートセンシング等におけるドローンの活用が盛んになっている．ドローンを使うことによって作業効率や安全性の向上に繋がる．特に農業分野での農薬散布は複数のドローンを用いることによって大幅に時間短縮をすることが可能である．また，アートやエンターテイメントとして群れでドローンを飛ばすといった例もある．このように今後ドローンを群れで制御して活用する機会が増えていくことが予想される．そこで，本研究では人間が群れドローンを操縦して農業や娯楽の分野等で活躍できる集団飛行制御の実現を目指す．ここでは鳥や魚の群行動シミュレーションでよく知られるBoidsと呼ばれるフロッキングアルゴリズムを基に人間の操縦に従った群れドローンの集団飛行制御シミュレーションを行った．Boidsとは3つの基本ルールだけで鳥が群れで集まって飛ぶ様子をコンピュータ上で再現したアルゴリズムであり，本研究ではまず基本ルールのパラメータを遺伝的アルゴリズム（GA）によりチューニングを行った．その後，被験者にシミュレータ上のドローンを1個体および集団全体に対して操縦してもらい，操作性に関する評価実験を行った．