生成AIとミニ四駆で学ぶ！ MATLAB/Simulink

2024年6月27日 MATLAB Expo 2024 Japan ライトニングトーク 発表資料

MATLAB EXPO 2024 JAPAN ライトニングトーク
https://jp.mathworks.com/videos/series/jp-expo-2024-lightning-talks.html

畳一畳で走る！ミニ四駆ベースAIカー TatamiRacer
https://github.com/covao/TatamiRacer

Transcript

1. TatamiRacer2 TatamiRacer 生成AIとミニ四駆で学ぶ！ MATLAB/Simulink 小林 弘一 Koichi Kobayashi MATLAB Homeユーザー MATLAB EXPO 2024
2. TatamiRacer2 TatamiRacer はじめに • 個人としてミニ四駆を使った自動走行AIカー「TatamiRacer」を製作しています • MATLAB Expo 2022 ライトニングトークにて事例発表 • 今回は、TatamiRacerと生成AI+Simulinkを使った小技のご紹介 https://youtu.be/bdCLvPjDV0w 2
3. TatamiRacer2 TatamiRacer TatamiRacer • ミニ四駆キット(VZシャーシ）を使った超小型AIカー • 畳一畳スペースで走行可能 • 3Dプリンターで造形したパーツを使用 • オープンソースで公開(3Dデータ、部品表、ソース コード) だれでも自由に製作可能 https://github.com/covao/TatamiRacer RCカー(1/10)ベース のAIカー ミニ四駆ベースのTatamiRacer 3
4. TatamiRacer2 TatamiRacer ハードウエア TatamiRacer2 • Raspberry Pi4/5/Zeroに対応 • フロントカメラ • 3Ｄプリントパーツとマイクロサーボによるステアリング • アップデート中（近日公開予定） • モバイルバッテリー 小型軽量化 103g⇒60g(-42%) • オプションで差動２輪タイプ、2D Lidar モバイルバッテリー 5V/2.1A カメラ モータードライバー 低回転型130 DCモーター マイクロサーボ Raspberry Pi4 Model B 進化 差動２輪タイプ （オプション) 2D Lidar 4
5. TatamiRacer2 TatamiRacer AIカーレースに参戦! • Maker Faire Tokyo 2022 「AIでRCカーを走らせよう」に参加（本格的なマシンが多い) • トヨタ技術会（有志団体） 自動運転ミニカーバトルのコース https://youtu.be/s3ll8Y1OPn8 5
6. TatamiRacer2 TatamiRacer ワークショップ https://dsforum.jp/2022/special/1802/ • Design Solution Forum 2022 特別企画にて、 TatamiRacer製作と走行体験のワークショップの実施 https://qiita.com/usashirou/items/61def36882d1e759d6d8 TatamiRacer360度カメラの映像 6
7. TatamiRacer2 TatamiRacer MATLAB/Simulinkの利用 • Raspberry Pi OS上で２つのソフトウエアを共存させて、活用 • DonkeyCar(ホビー向け自動運転AIカーソフトウエア・Pythonベース) • MATLAB/Simulink(Simulink Support Package for Raspberry Pi) • 機能の一部をMATLAB/Simulinkで作成 Raspberry Pi OS(Linux) DonkeyCar(Python) MATLAB/Simulink UDP通信 https://www.donkeycar.com/ 7
8. TatamiRacer2 TatamiRacer 生成AI(LLM)を使った小技のご紹介 • MATLAB Systemブロックを生成AIで自動生成(例: ChatGPT4-o) • プロンプトにクラス名、入出力、パラメータ、処理を書くだけ！（ 例：カメラ画像にノイズを付加） • MATLABのクラスコードが生成される # SimulinkブロックのMATLAB System functionコード を作成 ## クラス名:AddNoise ## 入力 - RGB画像 3次元配列 ## 出力 - RGB画像 3次元配列 ## パラメータ - ノイズの割合 ## 処理 - 画像にノイズを追加する ここにやりたいことを 書く！ プロンプト例 8
9. TatamiRacer2 TatamiRacer MATLAB Systemブロックへの実装 • MATLAB System ブロックを配置 • New→エディターにChatGPTで生成したコードをコピー＆ペースト、保存 9
10. TatamiRacer2 TatamiRacer ダッシュボードの設定 • Simulinkブロックの入出力ポート、パラメータは自動で作成される • ダッシュボードのスライダーにパラメータを割り当て 10
11. TatamiRacer2 TatamiRacer ハードウエア実行 • コード生成とハードウエア実行 • 実行中にスライダーを使ってパラメータ（ノイズ量）の変更が可能 • 生成AIを使ってMATLAB/Simulinkを効率的に学習！やりたいことをすばやく実現！ • エラーが出た場合は、生成AIに エラーメッセージを投げて、コー ドを再生成 11
12. TatamiRacer2 TatamiRacer https://github.com/covao/TatamiRacer ご清聴ありがとうございました 使用ツール ・MATLAB 2023a (MATLAB Home) ・Simulink ・Simulink Support Package for Raspberry Pi Hardware(Add-on) 12