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未来の制御を変革する！次世代AI「Smart MPC」の全貌とは

次世代制御技術「Smart MPC」の全貌

近年、AI技術が進化を続ける中、制御分野においても新たな潮流が生まれています。その代表的な存在が、株式会社Proxima Technologyが開発した「Smart MPC（Model Predictive Control）」です。これは、強化学習の特性を持ちながら、従来の制御手法の弱点を克服した革新的なAI制御技術です。

現在の制御方法の課題

現在、多くのプラントや機械の制御はPID制御と呼ばれる手法に依存しています。PID制御は直感的で作業者が扱いやすい一方、以下のような致命的な問題点を抱えています。

- むだ時間に弱い：制御の過渡状態でオーバーシュートやハンチングが発生しやすい。
- SISO系の制約：一入力一出力の制御しか扱えず、複雑なシステムへの対応が難しい。
- 拘束条件の非対応：特定の条件を加味した制御ができない。
- 最適化の不可能性：最適な制御パラメータを見つけるのが困難。

こうした課題から、PID制御の調整には多くの時間と労力を費やす必要があります。これに対し、強化学習を用いた手法も注目を浴びていますが、学習に膨大なデータが必要であり、安定性や再現性にも欠けるという弱点があります。

Smart MPCの革新

Proxima Technologyが開発した「Smart MPC」は、モデル予測制御と機械学習を組み合わせることで、上記の制御手法の欠点をすべて解消しています。以下にその特徴を詳しく紹介します。

1. むだ時間に強い

Smart MPCは、未来の状態を予測し、それに基づいたフィードバック制御を行うため、むだ時間の影響を大きく軽減します。

2. 迅速かつ安定した学習

少数のデータでも学習ができ、その結果も安定しています。従来の強化学習よりも圧倒的に少ないエピソードで収束できるため、効率よくモデルを構築できます。

3. 軽量な計算処理

Smart MPCは、計算資源が限られた環境でも実行可能であり、Raspberry Piのような小型デバイスでも動作します。

その他のメリット

- MIMO系の対応：多入力多出力の制御が可能です。
- 拘束条件の取り扱い：特定の条件を加味した制御が行えます。
- 最適化機能：最適な制御パラメータを自動的に見つけることができます。

まとめ

AI技術の進化は、製造業やプラントの制御に新しい風を吹き込んでおり、特にSmart MPCはその代表的な存在と言えるでしょう。この技術により、より効率的で安定した制御が実現され、産業の生産性向上につながることが期待されています。

Smart MPCに関心がある方は、ぜひ以下の連絡先までお問い合わせください。