ロボット知能工学特論

注　意
- ここにある全ての資料の再配布を禁止します．個人の勉強用にだけお使いください．
連　絡
- 休講:　6/29, 7/6
- 補講： 7/12, 7/19 (火) 1限 7-405
スケジュール
- １週目：4月13(水)
  - オリエンテーション
- ２，３週目：4月20, 27日（月）
  - 確率の復習、ベイズ確率
  - 確率問題演習
  - 小テスト1
- ４週目： 5月7日（土、水曜日の授業）
  - ２章　再帰的状態推定
- ５週目：5月11日（水）
  - 小テスト２
  - パーティクルフィルタ１
- ６週目：5月18日（水）
  - 演習１
- ７，８週目：5月25日（水）、5月31日（火、水曜日に授業）
  - パーティクルフィルタ２
  - 演習2
- ９週目：6月8日（水）
  - 多次元正規分布を作ろう
- １０週目：15日（水）
- - パーティクルフィルタ３
  - 演習３：疑似乱数
- １１，１２週目：6月22日, 6月29日（水）
  - カルマンフィルタ
- １３週目：7月6日（水）
  - 第３部　地図推定　SLAM
- １４週目：7月 13日（水）
  - ナビゲーション，衝突回避
- １５週目：７月27日（水）
  - 課題発表
- １６週目：8月3日（水）
  - 自己点検授業
講義資料&PPT（学内のみ。再配布を禁止します。）
- １週目
- ２週目
- ３週目
- ４週目
- ５週目
- ６週目
- 7週目
- ８週目
- ９週目
- １０週目
- １１週目 :演習3
  - 疑似乱数（線形合同法，線形フィードバックシフトレジスタ，メルセンヌ・ツイスタ）
- １２週目：Udacity（反転学習）
- １３週目:カルマンフィルタ
- １４週目: EKF SLAM
- １５週目: FastSLAM
  - SLAM資料：Simultaneous Localization and Mapping: Part1, Durrant-Whyte and Baley, 2006
  - PPT(EKF SLAM)
  - PPT(Fast SLAM)
最終課題
- モジュール科目制御系設計解析特論で走行実験するコースのシミュレータを作り、赤円柱からスタートし青円柱までのナビゲーションプログラムを作成し，パーティクルフィルタを使い自己位置推定しなさい。自己位置推定の精度に関する計算機実験の結果をＡ４レポート用紙にまとめ、ソースコードといっしょに提出する。
- シミュレータ（FMT4階の建物モデル製作：竹迫君）
  - robocarSimu-0.6.zip (Windows & Codeblocks用）
  - robocarSimuLinux-0.6 (Linux & Codeblocks用）
- ロボカー資料（再配布不可。取扱い注意）robocarDocuments140519.zip
- 提出日：8月3日（水）　授業時
  - レポート：Ａ４に印刷し授業開始時に提出
  - ソースコード（フォルダー毎lzhで圧縮する）とレポートのワードファイル：電子メールにより提出
    - メール件名：　ロボット知能工学特論　クラス番号　氏名
演習
- 演習１
  - Codeblocks16.01, ODE-0.13がインストールされていない場合は次のページを参考にインストールする。なお、Codeblocksのバージョンが16.01でないとシミュレータは動きません。13.12がインストールされている場合はアンインストールしてから16.01をインストールしてください。
    - 開発環境のインストール(codeblock16.01）
    - ODE-0.13のインストール
  - 車輪型ロボットシミュレータのインストール
    - 上の最終課題からシミュレータ(robocarSimu)をダウンロードする。
    - c:\ode-0.13\myprogフォルダを作り，その中に上のファイルを解凍する．
    - c:\ode-0.13\myprog\robocarSimu-0.6フォルダが生成される．
    - エクスプローラでrobocarSimu.cbpをダブルクリックすると，code:blocksが起動するのでビルド，実行する．
  - ソースコードの説明
  - ウェイポイントを設定し，スタート地点からゴールに到達するプログラムを作成しなさい．
- 演習２，３，４：パーティクルフィルタを作ろう
  - STEP0: 初期化：
    - パーティクル1000個をロボットのスタート地点に一様分布に従い散布。
    - ２次元正規分布を表示しよう
      - normaldistribution140609.zip
  - STEP1:サンプリング
    - デッドレコニングの情報に従って全パーティクルを移動と回転。
  - STEP2: 重みの計算
    - 重みを計算する。
  - STEP3: 再サンプリング
    - 自己位置の計算．自己位置は全パーティクルの期待値
    - 等間隔サンプリングの実施
    - STEP1に戻る．
課題
- 課題１：提出日4月20日（月）　講義時
  - 共通１次の確率問題
- 課題2: 提出日5月11日（月）　講義時
  - ベイズ定理の問題
- 課題3: 提出日6 月22 日(月）　講義時
  - 以下をA4レポートにまとめて提出
    - ２次元正規分布のソースコードnd.cpp
    - パワーポイントの例１，例２の出力結果のキャプチャ画面
- 課題4:提出日月日　講義時
- - 以下をA4レポートにまとめて提出
    - モンテカルロ法を使い円周率を計算しなさい．そのとき，以下の３手法で求めて結果を考察しなさい．
    - 線形合同法(Visual C++のプログラム), 線形フィードバックシフトレジスタ(GNU C libraryのrand関数），SFMT
参考資料