2年前、アルファベットの研究者たちは、人工知能ソフトウェア「AlphaGo」が複雑なボードゲームである囲碁の世界チャンピオンを破り、コンピューティングの歴史に名を残しました。Amazonは現在、この画期的な出来事の背後にあるAI技術を、小型の自動運転車によって民主化したいと考えています。
この1/18スケールのレーサーは「DeepRacer」と呼ばれ、249ドルで予約受付中です。後日399ドルで販売される予定です。このレーサーは、プログラマーが強化学習をより簡単に始められるように設計されており、AlphaGoの勝利を支えた技術で、動物が行動のフィードバックから学習する仕組みに大まかにヒントを得ています。このアプローチは、囲碁、チェス、複雑なマルチプレイヤー電子ゲームをプレイできるボットなど、注目すべき研究成果を生み出してきましたが、音声認識や画像分析で用いられるパターンマッチング学習技術ほど広くは利用されていません。
DeepRacerは、Amazonのクラウドコンピューティング部門であるAmazon Web Services（AWS）によって開発されました。Amazonは同社の利益の大部分を生み出しています。この車には、HDカメラ、デュアルコアのIntelプロセッサ、そして自動操縦に必要なその他のハードウェアが搭載されていますが、運転スキルは白紙の状態です。プログラマーは、強化学習プロジェクトを支援するAmazonの新しいツールを用いて、DeepRacerがこれらのスキルを学習できるように支援する必要があります。
ラスベガスで開催された Amazon カンファレンスのトラック上の DeepRacer 車両。
マット・ウッド「これは、資金力と意欲に恵まれた組織以外には、ほとんど手の届かない技術でした」と、AWSでAIプログラムを率いる幹部、マット・ウッド氏は語る。「私たちは多くの複雑さを抽象化しました。」
ウッド氏は、DeepRacerがプログラマーに強化学習の感覚をつかみ、より複雑な問題への応用を促すことで、Amazonのクラウド部門に新たなビジネスを生み出すことを期待している。強化学習は、変化する状況に適切に対応できるようソフトウェアを訓練することができる。ウッド氏によると、これは例えば、天候や電力需要の変化に応じて風力タービンの運用を最適化したり、港湾における船舶やコンテナのスケジュールを優先したりするといった産業分野のシナリオに適しているという。ゼネラル・エレクトリックはAWSの協力を得て、強化学習を用いてMRI装置の画像処理モデルを改良した。
仮想トラックを何千周も走行すれば、車の運転技術は現実世界で走行できるほど向上するでしょう。
AWSAmazonは木曜日、ラスベガスで開催された年次クラウドカンファレンス「re:Invent」でDeepRacerを発表した。同社は世界中のDeepRacerオーナー向けに、12以上のレースシリーズを計画しており、参加者はAWSクレジットに加え、来年開催されるre:Inventでのシリーズ最終戦への無料招待を獲得できる可能性がある。このプロジェクトは、オープンソースのAIソフトウェアを用いて独自のミニチュア自動運転車を開発・レースする草の根レベルの自動運転RCカーシーンに着想を得たものだ。
強化学習アルゴリズムは、試行錯誤を繰り返すことでスキルを習得します。これらのアルゴリズムは、「報酬関数」からのフィードバックによって導かれます。報酬関数は、ソフトウェアにスコアを最大化しようとしたり、物を落とさずに持ち上げようとしたりするなど、一種の擬似的な動機付けを提供します。仮想相撲で勝利したり、ロボットグリッパーを使ったりする試行を何度も繰り返すことで、ソフトウェアは設定された目標を達成する能力を徐々に向上させることができます。
強化学習システムが熟達するには何百万回もの失敗が必要になるため、この技術を利用するほとんどのプロジェクトは、この骨の折れるプロセスをスピードアップするためにシミュレーションに依存しています。アルファベットが昨年開発したAlphaGoの改良版「AlphaZero」は、2100万回もの囲碁の自己対戦を行い、人間のレベルを超えてゲームをマスターしました。AmazonのDeepRacerでプレイしたいプログラマーは、まずAmazonがこのプロジェクトのために作成した仮想世界でコードを学習させる必要があります。仮想世界では、車のデジタル複製が何度も運転し、そしてクラッシュします。
強化学習に興味を持つプログラマーを惹きつけようとしているクラウドコンピューティング企業は、Amazonだけではない。Microsoftは、ドローンや自動車向けのオープンソースシミュレーション環境「AirSim」をリリースした。これは強化学習の実験にも利用されている。売上高でAmazonに次ぐMicrosoftのクラウド部門は、この技術を顧客に売り込んでいる。シェルはMicrosoftのエンジニアと協力し、この技術を扱いにくい水平方向の油井掘削に適用した。Microsoftの最高技術責任者（CTO）であるケビン・スコット氏は、この技術は広く普及するほど利用しやすくなりつつあると述べ、「もはや単なるゲームではない」と述べている。
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