シリコンバレーで学んだ

研究開発

派遣先のInfoTechでは、コネクティッド技術の研究開発を行っており、将来の社会で役立つIT技術を創り出しています。今回の研修では知能化情報処理チームに加わり、深層強化学習を用いた車両合流制御システムの研究に取り組みました。
InfoTechでの働き方ですが、私の場合は9時頃に出社し、まず社内のカフェテリアでコーヒーを飲み、そこから研究を進めたり、実車を改造したり、メンバーと打合せしたりして、夜7時頃に帰宅していました。InfoTechは成果が出ていれば働き方の自由度は高く、中には日の明るいうちに帰宅して家族や友人と過ごすメンバーも多くおり、日本とは異なる平日の過ごし方が印象的でした。
研究開発のスタイルも、これまで私が未来創生センターで経験したものと大きく異なりました。当時の未来創生センターでは、念入りな打合せによりチームの合意を得て、計画を練ってから研究を実施していました。このような進め方は、長期目線でムダのない研究を実施できるという利点があります。一方InfoTechでは、図2に示すような研究開発のサイクルが非常にスピーディーに回っていました。InfoTechでも当然計画は立てますが、綿密な計画をたてるよりも「動くモノを見て議論しよう」「動くモノを見せて客観的なフィードバックを貰おう」という考えのもと、手早くPoC (Proof of Concept) を作成してデモを実施していきます。これにより、変化の激しいIT分野において、価値ある研究を素早く柔軟に実施することが可能になります。InfoTechでは様々な領域のエキスパートが同じ研究チームにおり、彼ら彼女らが一斉に手を動かすため、アイデアが創出されてから次の週にはPoCができていることもあります。このスピード感が実現できるのは、転職やレイオフが身近なシリコンバレーにおいて、専門性を身につけて成果を出し続けることがスタンダードになっていることも影響しているように思います。

InfoTechで開発した車両合流制御システムDeep Mergingの技術について、ご紹介したいと思います（論文はこちら）。所属していた知能化情報処理チームでは、コネクティッドカーが普及した未来の社会を見据えた様々な研究を行っており、そのような社会で実現できる車両制御技術の一つとして、本テーマを担当しました。
車社会が抱える問題の一つに「渋滞」があります。例えば高速道路の合流車線にいる車は、本線へ強引な合流をしてしまうと交通流へ悪影響を与えてしまい、渋滞を引き起こしてしまう可能性があります。そのため本研究では、交通流への影響を考慮しながら合流効率を向上させる車両制御システムDeep Mergingを開発しました。
Deep Mergingでは、AIが試行錯誤を繰り返すことでより賢い行動を学んでいく「深層強化学習」と呼ばれる技術を用いて合流制御を実現しています。具体的には、現実的な交通流を模擬したシミュレータを用いて合流シーンを何度も繰り返すことで、交通流への影響を考慮した賢い合流速度制御を学習していきます（図3 a）。このシステムでは、入力として合流区間の画像を使用し、深層強化学習のニューラルネットワークによって各アクションを評価することで、目標車速を出力します（図3 b）。さらに、このネットワーク構造に「自車速度を推定する補助タスク」を埋め込みネットワークとして追加することで、学習の早い段階で自車の動きに注目させて学習スピードと性能を向上させる手法を提案しました。

帰国後は再び未来創生センターの制御ソフト検証技術の研究開発チームに戻りました。私はトヨタ記念病院内の搬送ロボットの開発チームと連携してソフト開発に検証技術を適用する業務を担当し、現在まで継続しています。この連携では開発現場が求めるニーズに柔軟に対応し、「現場にとって価値のある技術をスピーディーに提供する」ということが重要になってきます。
このようなチャレンジにおいては、シリコンバレーで学んだオープンかつスピーディーな研究開発スタイルが有効に働き、アジャイルな開発を可能にします。具体的には「動くソフトをつくる」ことで現場からオープンにフィードバックをいただき、そのフィードバックを「ソフトに反映させる」というサイクルをスピーディーに回すことで、価値ある技術を提供し続けています。その結果、ロボットの機能開発のスピード向上に貢献することができました。
また帰国後の未来創生センターでは、働き方改革によってアジャイルな開発とオープンなコミュニケーションがより活発になってきました。これによって開発現場と要素研究がつながるようになり、研究成果を現場に適用するプロジェクトが増えてきています。

今回は入社4年目に経験した修行派遣におけるシリコンバレーの研究開発についてご紹介させていただきました。トヨタの理念にある「モノづくりは人づくり」という言葉が表すように、トヨタには社員一人ひとりが思い描くキャリアプランを支援する環境があります。また未来創生センターには、最先端技術を研究できる環境と多様な社会課題に取り組む開発現場があり、未来を自らの手で創造していくことができます。サイト内では私たち未来創生センターがつくる未来の研究について発信していきますので、これからも是非チェックしてみてください。