スマート農業について知識を深める

本日の研究会では、先週先生からお借りした以下の3冊の本を中心に先生や先輩方の前で発表を行い、さらに、知り得た知識を活用して、卒業論文の内容に、どのように結びつけるかを資料にまとめて発表を行った。

• 神成淳司 (2017) 『ITと熟練農家の技で稼ぐAI農業』日経BP社
• 三輪泰史・井熊均・木通秀樹 (2017) 『IoTが拓く次世代農業アグリカルチャー4.0の時代』 日刊工業新聞社
• 平栗裕規・分部陽介・波並雅広・加茂未亜編 (2016) 『スマート農業バイブル：『見える化』で切り拓く経営&育成改革』

発表内容について、自分は、以上の3冊を読んで、以下の点に関心を持ったので、その内容を重点的に発表を行った。

• 農林水産省が、ロボット技術やICTを活用して超省力・高品質生産を実現する新たな農業(スマート農業)を実現するため、ロボット技術利用で先行する企業やIT企業等の協力を得て平成25年11月に「スマート農業の実現に向けた研究会」を立ち上げ、推進方策等について検討を行っていること。
• 株式会社セクラが研究している農業向け環境モニタリング装置の中で、商品開発が実際に行われている温室内環境遠隔モニタリングシステム「みどりクラウド」について
• 農業分野でディプラーンイングを初めて導入した事例である、ITベンチャー企業であるOPTiMが開発した農業用ドローンについて
• スマート農業のプロジェクトの一環として、GPΣ車両ナビゲーションシステムの導入により、コントローラーに表示された走行ラインに合わせて、農業機械を動かす研究
• 雑草を見つけて自動で刈り取る、ロボット掃除機「ルンバ」の開発者が現在プロジェクトを進めているガーデニングロボット「Tertill」について
• 秋田県立大学の研究チームが進める「ブラシローラー型水田除草ロボット」について
• 佐賀大学とITベンチャー企業であるOPTiM、農林水産省が協力してケンキュに取り組んでいるウェアラブル端末を用いたスマート農業についての研究内容

このことについて、先生や先輩方から以下のようなアドバイスをもらった。

• 農業IoTの問題として、1つは電力の供給問題があげられるが、データの収集くらいであれば太陽光発電で補える。
• 発表内容から、スマート農業の事業は、システム管理による問題解決とウェアラブル端末やロボットを用いた問題解決があげられるが、卒業論文のテーマを決めるにあたって、システム管理の分野について考えたほうが研究しやすい。
• ドローンを用いての野外での農作業は、風などの気象に影響を受けやすいので、ドローンを監視などに使うほうが望ましい。
• 農業における問題は、技術の継承ではなく、どちらかというと重労働では?
• 農作物について、ブランドものに手をつけて研究を行ってみると面白いのでは?

したがって、次回の研究会までに、以上のことを含めて考えながら、現在の日本の農業についてもう一度、調べ直して、農作業における問題を考え、人工知能(AI)やIoTを用いた農業システムの実例や研究内容を調べようと思った。

また、先輩方の発表内容として、以下のような研究内容とアドバイスがあげられた。
<音源分離についての研究>

• 音楽分野に遺伝的アルゴリズムを導入する研究
• 脳波の研究により、心地よい音楽を生成する研究
• 人の感情を声により認識する研究

<犬の個体識別についての研究>

• モーションキャプチャについて
• ディープラーニングの実装方法

<強化学習についての研究>

• VR、AR技術における人間の5感の再現
• 次のシーンを予測することによる動画の圧縮技術

<Brainstormingの電子化についての研究>

• 流行を見つける技術
• 芸術やデザインにおけるIT分野との結びつけ

これらのことについて、自分は、芸術やデザインの分野をIT分野と結びつけるという考えに興味が湧いたので、さらに、農業分野とも結びつけられないかということを考えて、次の研究会の発表の準備に取り組もうと思う。

1.6.1 パターン認識と機械学習(発表後の反省)

本日、パターン認識と機械学習(1.6.1相対エントロピーと相互情報量)の発表を先生や先輩方の前で行った。

初めての発表で、緊張したとはいえ、用意したスライドの誤りやホワイトボードを用いた説明での情報不足が多すぎて、全然うまくいかなかった。
先輩方や教授には、自分の勉強不足が目立ちすぎて、本当に申し訳ない気持ちでいっぱいだ。
今回の失敗の原因について、以下の点が挙げられると思う。

• 本質的に今回の1.6.1相対エントロピーと相互情報量で説明されてある分野が理解できておらず、表面的にしか説明できていなかった。
• スライドの見直しを怠ってしまい、多くのスライドの誤りが多くなってしまった。
• 板書の量が多すぎて、分かりにくかった。
• 原稿やスライドの内容を全然覚えておらず、用意したメモの丸写しをしてしまったため、板書で誤りが生じた。

このことから、私は、先輩方や先生を含め、人前で発表するにあたって、以下の点についてを気をつけ、次回の2.3.1 条件付きガウス分布の発表に結びつけ、より良い発表を行おうと思う。

• 発表までに、スライドの内容について整理し、その内容をどのように説明するかをまとめ、証明するならその証明も自分で何回も解いてみて「なぜこのようになるか」などを徹底的に調べ、本質的な理解に取り組む。
• スライドの見直しを行うのは当然であり、そのスライドを用いて、1回人前で発表する練習を行う。
• 板書の量は、ホワイトボード1個分くらいで収まるように、情報を整理する。
• 様々な質問に対応できるように、今までの当たり前を捨て、徹底的に調べ、勉強を行う。

また、今回で、パターン認識と機械学習の第１章 序章が終わったが、最後の自分の発表を通して、自らのパターン認識と機械学習の勉強は、理解したつもりになっていたと思う。
よって、もう１度パターン認識と機械学習の第１章を復習すべきだと思った。

卒業論文のテーマについて

卒業論文を進めていく上でまず1番最初に行わなければならないこと。

それは、卒業論文におけるテーマを決めることだと僕は考えています。

このことについて、本日の研究会では、自らが解決したい問題を具体的に挙げ、各個人の意見について、研究室の先輩方と先生で議論を行った。
私は、自然環境問題や生活環境問題、食料や農業問題等の人間を含めた生態系全体を通して、幅広い環境問題について人工知能(AI)の分野からアプローチし、解決に取り組みたいと発表した。このことについて、私は、北九州は環境未来都市に選定されていることもあり、地元北九州の技術を駆使すれば、解決できるのではないかと考えた。
しかし、先輩方の意見の中には、動物の個体識別や格闘技の動作の解析、自動運転技術の改善、子供の教育改善、VR(仮想現実)やAR(拡張現実)のさらなる社会への応用等の様々な意見が、本日の研究会では飛び交い、「他にもこのような考え方もできるのか」と思い、とても勉強になった。
中でも、自分が興味を持った意見の1つは、目先の2020年に開かれる東京オリンピックに目を向けて、東京オリンピックで問題となるであろう避難経路の問題や救急車の緊急時における移動時間最短経路を求めることである。このことについて、私の意見は、スケールを大きく考え過ぎてしまい、卒業論文で行うことのできる領域を超えていたので、まずは、身の回りの出来事やテレビや新聞の情報について興味をもち、自ら解決したい問題を絞っていき、卒業論文におけるテーマを決めていきたいと思う。


また、先生や先輩方からのアドバイスとして、「農業」分野について、現在人工知能やIoTを駆使し、様々な問題に取り組んでいて、「農業」問題についてを卒業論文のテーマにすることは、将来的にも期待できるのではないかと言われたので、農業分野について、もっと掘り下げて調べて行こうと思う。
さらに、先生から、以下のような、最近流行りの人工知能(AI)やIoTを用いたスマート農業について書かれた本を3冊お借りしたので、その本を読み、農業についての知識を深めて行こうと思う。

• 神成淳司 (2017) 『ITと熟練農家の技で稼ぐAI農業』日経BP社
• 三輪泰史・井熊均・木通秀樹 (2017) 『IoTが拓く次世代農業アグリカルチャー4.0の時代』 日刊工業新聞社
• 平栗裕規・分部陽介・波並雅広・加茂未亜編 (2016) 『スマート農業バイブル：『見える化』で切り拓く経営&育成改革』

ブログ作成にあたって一言

初めまして

北九州市立大学情報メディア工学科の永原研究室に所属している長野 陸です。

現在、私は 永原 正章 教授のご指導のもと、日々勉学に励み、自動制御と人工知能の研究を行うことにより、農業での問題や人間を含めた地球全体での生態系に起こる環境問題の解決に取り組んでいます。

今回のブログ作成について、研究室に入り数週間が経過し、だいぶ落ち着いてきたのでブログを作成することにしました。

このブログでは、主に自分が所属する永原研究室での活動やゼミでの反省、気づき等を記録していこうと思います。
また、卒業論文では、人工知能(AI)やIoTの研究を生かして、農業や生態系等の環境分野での問題の解決に取り組もうと思います。

宜しくお願い致します。