大学概要【2022年度実施分】AIシステム構築体験プログラム

理工学部

AIシステム構築体験プログラム
実施責任者:田崎 豪

パソコンの中で動作させるだけであれば、AIは簡単に利用できるようになってきました。しかし、パソコン自体を作ること、パソコンの外の世界をセンシングして、現実世界に働きかけるAIシステムを作ることは少し難しくなります。本プログラムでは、FPGAで演算器を作る体験と、センサ入力をAIで処理してモーターを制御するシステムを構築する体験を通して、オリジナルシステムを開発できるような技術者の育成を試みます。

ACTIVITY

AIで動かすモーター制御実習

2022/06/27

組み込みシステム2の講義内で、画像認識AIの認識結果を基にモーターを制御する演習を行った。画像認識の基礎と、モーター制御の基礎だけを伝え、画像で何を認識させるか、認識結果からどのようにモーターを動かすかを、自分で考えてシステムを作成する演習である。
最初は技術レベルの低さに苦しむ受講者も多かったが、3台のマイコンを同時利用したり、車輪型ロボットに画像認識機能を搭載したりするなど、基礎知識をしっかりAIシステムに応用できるようになった。

3台のマイコンを利用した手旗信号システム

画像認識しながら移動するロボット

FPGAでの四則演算回路実装演習

2022/07/22

AIを動作させるために、パソコンの仕組みを知っておくことは重要である。デジタル回路2の講義内で、パソコンの重要な部品である演算器の仕組みを学び、さらに演算器の基礎となる四則演算を行う回路をFPGAで実装する演習を行った。
最初は理論と現実の違いに苦しむ受講者も多かったが、参加者全員が回路を実装でき、実装した回路を使用して実演しながらプレゼンする演習も行うことができた。

実演の様子

プレゼンの様子

システム構築用演習機材完成

2022/12/10

FPGAによる演算器作成演習とシステムの構築演習を円滑に行うため、初学者でも演習しやすい機材をそろえて動作確認をした。
演算器作成演習については、四則演算結果を表示できるFPGAボードを選定し、動作確認時の入力を容易にする4x4キーパッドを取り付けた。
システム構築演習については、初学者に扱いやすい小型コンピュータを選定し、PWMでモーターを制御可能なモータードライバを取り付けた。
今年度使用した機材は次年度以降も使用して、継続して学生の「オリジナルシステムを創造する力」を育てる予定である。

FPGAによる演算器作成演習用の機材

システム構築演習用の機材

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