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自律型ドローンがレースで人間チャンピオンを打ち破る初の快挙

355日前原文(tudelft.nl)

概要

  • TU DelftチームがA2RL Drone Championshipで初優勝
  • 完全自律型ドローンが人間パイロットを初めて国際大会で打ち破る快挙
  • シングルカメラのみで高性能AI制御を実現
  • ESAとの協力で強化学習を活用したディープニューラルネットワークを開発
  • 開発AI技術は自動運転車やロボットなど多分野応用に期待

TU Delft、A2RL Drone Championshipで世界初の快挙

  • TU Delftの科学者・学生チームが A2RL Drone Championship （Abu Dhabi開催）で 初優勝
  • 13機の自律型ドローンと人間のドローンレーシングチャンピオンに挑戦
  • シングルカメラ のみを使い、深層ニューラルネットワークで高性能制御を実現
  • チームメンバー：Anton Lang、Quentin Missine、Aderik Verraest、Erin Lucassen、Till Blaha、Robin Ferede、Stavrow Bahnam、Christophe De Wagter、Guido de Croon

人間パイロットを超えたAIドローン

  • 国際大会で AIドローンが人間パイロットを初めて打ち破る 歴史的瞬間
  • 2025年4月14日、 Falcon Cup Finals（人間） と A2RL Drone Championship（AI） が同時開催
  • TU DelftのAIドローンがA2RL Grand Challenge優勝後、人間パイロットとのノックアウトトーナメントでも勝利
    • 過去DCL世界チャンピオン3名を撃破
    • 最高速度 95.8km/h で複雑なコースを走破
  • 効率的かつ堅牢なAIシステム が、瞬時の高性能制御を実現
  • チェスや囲碁のAI勝利は仮想空間、今回の成果は 現実世界 での達成
  • 2年前のUniversity of Zürichによる成果は実験室環境、今回は 完全な大会運営下 での勝利

物理AIの限界に挑戦

  • 2025年A2RL Drone Championshipの目的は 物理AIの限界突破
  • 極限の時間制約・限られた計算資源・センサ情報下でのロボットAI研究促進
  • ドローンは前方カメラ 1台のみ 搭載、人間FPVパイロットに近い条件
  • MAVLab（TU Delft Faculty of Aerospace Engineering） のチームがAI開発
  • チームリーダーChristophe De Wagter：「AIが人間パイロットと競う時代が到来。今後のロボット応用への飛躍台に」

モーター直接制御のAI

  • ドローンAIの 新要素 ：ディープニューラルネットワークが 直接モーターを制御
  • この技術は ESA（European Space Agency） のAdvanced Concepts Teamが開発した「Guidance and Control Nets」由来
  • 従来の最適制御アルゴリズムは計算負荷が高く、ドローンや衛星のようなリソース制約下では非現実的
  • ディープニューラルネットワークは、従来アルゴリズムの結果を 圧倒的に高速で再現
  • 実機での性能検証のため、TU Delft MAVLabとESAが協力
  • 強化学習（trial and error）でネットワークを訓練し、 物理限界に近い制御 を実現
    • 制御訓練手法や、ドローン自身のセンサデータから動力学を学習する方法も再設計

ロボティクス応用への展望

  • 高効率・堅牢なAI は自律型レーシングドローンだけでなく、他のロボットにも応用可能
  • Christophe De Wagter：「ロボットAIは計算資源・エネルギー制約が課題。自律型ドローンレースは高効率・堅牢AI開発の理想的な試験場」
  • 高速飛行ドローンは、 医療物資やAEDの迅速配送、 災害時の人命捜索 など社会的・経済的応用が期待
  • 開発手法は 最速 だけでなく、 最適エネルギー・安全性 重視の制御にも応用可能
    • 掃除ロボットや自動運転車など、多様なロボット応用に波及

Hackerたちの意見

これはロシアでの大規模なドローン攻撃から数日後の話だね。弾を避けるくらい賢いドローンが登場するのも時間の問題だと思う（少なくとも銃口の向いてるところからは避けるだろうし）。しかも、理解できないAIに制御されながら超高速で飛ぶんだから。テック業界は、ターミネーターの未来を実現しようと必死に頑張ってるよ。

└

これは『未来の省』に描かれているもので、AIが制御する小型ドローンや爆弾の群れが、ターゲットに向かって飛び散ったり集まったりして、ほぼ止めることが不可能な様子が描かれているよ。

└

これらの技術について、そろそろ世界的に話し合う必要があるかもしれないね。どうするか決めないと。

└

うわぁ。前にこの比較をしたら、HNで「キャンピーなアクション映画を政策の基準にするのはダメ」って言われたよ :\

└

必見の短編映画（未来のドキュメンタリー）「スローターボット」（2017年）のリンク。これがまさにその内容を生々しく描いてるよ：https://www.youtube.com/watch?v=O-2tpwW0kmU

└

https://www.reddit.com/r/oddlysatisfying/comments/1l29eo5/dr...

└

弾を避けるのが上手いドローンがいるなら、同じように賢い「捕食者」や防御ドローンも出てくるだろうね。人間は、1平方キロメートルあたり何千ものドローンが互いに戦う戦場では、全くチャンスがないよ。 >テクノロジー業界は、ターミネーターの未来を実現するために頑張ってる。人を戦場から排除するのは良いことだと思う。 >新しい武器を比較するためのちょっとした算数で、銃とドローンを比べてみると、レーダー誘導の銃がドローンに照準を合わせて撃つのに1秒かかるとする。最大3kmの範囲（高価な20mm-30mm自動砲のようなPantsir）で、200マイル/時のドローンには35秒かかる。だから、全方向から同時に最大36機のドローンが来れば、その銃を撃ち落とせる。1機あたり1000ドル以下で、レーダー誘導の銃よりも何倍も安い。 （しかも、ドローンが低空で木や丘の後ろに隠れたり、最初のドローンがレーダーを妨害するためにフォイルチャフを落としたりすることを考慮してないからね。）これは、ソフトウェアで調整された安価な部品による、縦のスケーリングから横のスケーリングへの典型的なパラダイムシフトだよ。

└

「人類に何の希望があるんだろう」と思った。「フェリックス・ホエニッカーのような男が、アイスナインのような玩具を、ほとんど全ての男と女が持つ短絡的な子供たちに与えるなんて。」そして、昨晩全部読んだボコノンの第14巻を思い出した。第14巻のタイトルは、「過去100万年の経験を考慮に入れた場合、思慮深い人間が地球上の人類に何を期待できるか？」だ。第14巻を読むのに時間はかからない。一言と句点から成り立っている。これだ：「何もない。」 --カート・ヴォネガット、『キャッツ・クレードル』

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アイアンビームみたいなレーザーで全部対策できるんじゃない？ハードカウンターに対するハードカウンターがない限りは。

└

イギリスがウクライナに10万機のドローンを送る計画を発表したね。ウクライナはロシアに比べて人手が足りないから、こういう飛ぶミニターミネーターを使って戦力を強化するのは理にかなってると思う。大規模なドローン戦争が近づいてる気がする。第二次世界大戦では壮大な戦車や航空機の戦いがあったけど、今は自律型ドローンの戦場の時代が来たんだね。

いや、これに対して非ターミネーター的なシナリオを想像できる人いる？アップデート：これを開発するなとは言ってないよ。人間の好奇心を抑えることはできないからね。でも、こういうのを見ると、悪用する人たち（国家や非国家）がどうするか考えると本当に心配になる。私たちのセキュリティ機関がこうした潜在的な脅威に対抗するために頑張ってることを願ってるよ。

└

すごい速さでブリトーが届くの？

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公共事業やその他の産業インフラの点検。

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地震後の捜索救助みたいに、ドローンスウォームが動きを感知して分類できるっていうのは、悪くない使い方の一つかも。

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窓を通り抜けて物を届けるドローン。デメリット：プライバシーの大侵害で、多分違法。メリット：見た目がかっこいい。

└

こういうことが原因で、戦争の時に小型の爆発性EMPがドローンやロボットよりもダメージが少ないと見なされて、私たちが1920年代に逆戻りするんじゃないかって心配してる。ネオジウムマグネットの裏に速い爆発物と銅のコイルをいくつか組み合わせれば、すごいEMP爆発ができるよ。今使わないのは、 collateral damage（付随的被害）が大きいからだけど、ドローン爆弾の方がもっとダメージを与えるなら、使えるようになるかも。周りのラジオは全部壊れるし、高価な機器もダメになるけど、煙を上げてるクレーターだけじゃなくて、銃を持った兵士がまだいるってことだよね。

└

もちろん、そこに核をくっつけてWWIIIを始めるのもいいね。ターミネーターは必要ない。

└

これは絶対にドローン対ドローンのドッグファイトで使われるね。インターセプターがスパイや爆撃機、神風ドローンを狙う感じ。

└

ポール・クリスティアーノはこういうシナリオについて考えてるよ。彼が以前ダワルケシュとのインタビューで詳しく話してるから、ぜひ見てみて。

NVIDIA Jetson Orin NX 16 GBが搭載されてるみたいだね。GPSもLidarもモーションキャプチャもないから、視覚だけで動いてる。バッテリーは6秒だから、5インチくらいかな？

└

誰か、彼らが飛ばしているFCやAIOを知ってる？

これはかなりクールだね。過去の取り組みは、外部からの画像や位置情報に頼ることが多かったから。いくつかの詳細を拾ったよ：* ドローンはリーグ全体での規格ドローン。かなり大きなFPVレーシングドローンで（5インチのプロペラ付きだけど、かなり伸びてて重い）、BetaflightのフライトコントローラーとJetson Orin NXが搭載されてる。チームはIMUと前方カメラ1台だけが許可されてた。* チームがドローンに搭載されている通常のBetaflightフライトコントローラーをバイパスして、Jetsonから直接IMU入力とESCコマンドを使うことが許可されていたのか、それともフライトコントローラーからコマンドを送受信して、そのオンボードの安定化PIDループに頼っていたのかは不明だね。DCLはテレビ向けに作られたちょっと変わったドローンレースリーグで、主にシミュレーターを使っていて、最近は年に数回だけリアルイベントがある。規格DCLドローンは、MultiGPのようなオープンスペックのドローンに比べるとあまり能力が高くないけど、観客に優しいイベントを保つためにそうしてるんだ。これがAIにとっては興味深い副作用になってるかもね。

└

下の方から：> ドローンのAIの新しいコア要素の一つは、制御コマンドを従来の人間のコントローラーに送るのではなく、直接モーターに送る深層ニューラルネットワークの使用だ。

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リーグ自体のプレスリリースにはもう少し詳しい情報があるよ。どうやら、これらの技術を本当に試そうとしてたみたい。> コースデザインは、認識に基づく自律性の限界を押し広げていて、広いゲート間隔や不規則な照明、最小限の視覚マーカーが特徴だった。ローリングシャッターカメラの使用がさらに難易度を上げて、各チームの厳しい条件下での迅速かつ安定したパフォーマンスを試すことになった。 https://a2rl.io/press-release/9/artificial-intelligence-triu...

└

速度が遅い方が、戦闘ドローンに近い感じがする（ペイロードがあって、時々ファイバーオプティックケーブルもあるし）。MultiGPを見てると、動きや加速が速すぎて、操縦をじっくり楽しむのが難しい。100年前の有人航空機の革新に似てる気がする。おもちゃや観察プラットフォームから、数十年で殺戮マシンに進化した感じ。今日のardupilotのニュースを見て、これを見ずにはいられなかったし、戦闘環境への応用を想像してしまった。

└

小さなRLトレーニングネットワークを使って、フライトコントローラーのMCU上で直接モーターを制御してたんだ。状態（位置、向き…）の入力に基づいてね。ジェットソンがビジョン処理を担当してた。

ここでのコメントのほとんどは、武器としての使用やその危険性についてだね。「スローターボット」はこのテーマに関する定番のSFビデオだと思うし、結構古くなってもまだ見られる感じだね。残念ながら… https://www.youtube.com/watch?v=O-2tpwW0kmU

ELI5？つまり、これをスタートゲートの前に置けば、似たようなゲートのコースをナビゲートできるってこと？それとも、この特定のコースに過剰適合してるの？

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彼らはコースについての事前知識がなかった。

AIがシミュレーションで人間に勝つのは見たことあるけど、同じハードウェアで実際のトラックでやるのは本当にすごい。最も驚いたのは、従来のフライトコントローラーを使わなかったこと。ニューラルネットワークに飛行を任せてたんだ。もっと混沌とした、制御が難しい環境でどうなるのか、すごく興味ある。

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余談だけど、AIが車を運転するようになったら（ほぼ完璧に近いかも）、それでもF1レースを観に行く？

これが特定のレース設定にだけ機能することを忘れないでね。ゲートを一つ変えただけで、使ってるAIは適応できなくなるから。でも、それでも面白いよね。

人間と同じくらいのレベルから、最高の相手に勝つまでほぼ2年かかったんだ。 https://www.npr.org/2023/08/30/1196777528/an-ai-quadcopter-h...

それを考えると、人間の運転手がいない場合の「最強」のレース用車両ってどんな感じになるんだろう？例えば、人をA地点からB地点まで（指定されたルートで）できるだけ早く移動させるのが目的だとしたら。条件は車両の重さ、外部との無線連絡なし、道路を傷つけないこと（各車両が別々に移動する前提で、例えばスリップストリーム効果は関係ないとする）。人間が運転するかAIを使うか、地面を走るか空を飛ぶか、何でもあり。どうするのが一番いいかな？

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うーん、他の前提条件によるかな。例えば、許可されるエネルギーの量や種類（移動中に連続してギガワットの電力が使える？）、人間が移動中に耐えられる「粗さ」の程度（大きなエアバッグに詰め込まれた人間をキャノンボールみたいに？）、プロジェクトの実際の予算制限とかね……。