目的や場所において必要な正常音や異音をAIが学習し、故障や不具合などのトラブルの早期発見を可能にする異音検知。ここでは、AIの開発事例の中でも異音検知に絞った成功事例を取り上げて紹介しています。
人が話した言葉をロボットが認識・解析し、話している内容から好みを読み取り、おすすめのキャンディをピックアップするAI「Find Your Candy」を構築。AIが物体を発見・認識してピックアップする技術を、各種業種やシーンで実用化する事を見据えたプロジェクトです。
「Find Your Candy」には、Googleが提供している機械学習APIを使用しており、Google の深層学習ライブラリ「 TensorFlow 」を用いて、言語処理には「Word2Vec」、画像処理には「CNN（Convolutional Neural Network）」を採用。転移学習という手法でCNNを学習しています。ハードウェアには、幅広く応用ができる低価格での購入ができるものを採用しています。
| 業界 | 情報通信業界 |
|---|---|
| 開発企業 | 株式会社ブレインパッド |
株式会社アープのAI・ディープランニング技術から開発された製品「類似判定AIシリーズには、決められたカテゴリに分ける「分類・仕分け」、無数のデータの中から似ている製品をピックアップする「検索」、2つの対象製品やサービスから類似度を判定する「検証」、イメージに近い製品やサービスをピックアップし提示する「提案」の4タイプ。
この技術を使った音声認識事例には、医療機器用の音声検出や判別するアプリ開発や、様々な種類の機械音を判定するAIなどがあります。その他、フォーマットの異なるバーコードの読み取り率を向上したAIや、異音検知から工具を判定する工具紛失検知AIの検証(POC)、AIによる人物特定エンジンの開発と実績があります。
| 業界 | 情報通信業界 |
|---|---|
| 開発企業 | 株式会社アープ |
熟練の技術者であれば製造時の画像からおおよそのスランプ値を推定することは可能ではあるものの、後に続く職員にも同じレベルまで育てるのは困難。そこで、AIによるシステムの開発に着手。スランプ値を判定するシステム「生コン品質判定システム」です。ところが、AIの異音検知技術でスランプ値判定精度は高くなったものの、粉塵や水蒸気で画像データが曇ったり乱れることで判定精度が低下してしまう事態に。
そこで、製造時の音に注目し、音響判定を取り入れて画像データで足りない部分を補佐することに。株式会社バーナードソフトの異常音監視のシステムを導入。判定精度を以前と変わらない状態にまで戻しました。今後は、設備監視にも使えるように検討を進めています。
| 業界 | 製造業界 |
|---|---|
| 開発企業 | 株式会社バーナードソフト |
Hmcomm株式会社の異音検知プラットフォーム「FAST-D」は、様々な職種やシーンで使われています。養豚場では熟練の職人や獣医が豚の咳やくしゃみから、呼吸系疾患の兆候や発情状況を検知していますが、「FAST-D」で検知することで省力化と安定した状況把握ができるようなりました。他にも人の目視に頼っているところは多く、熟練の技による発見から、異音検知のあるシステムの導入に切り替えが進んでいます。
ある工場では、パイプラインなどで起こりやすい“つまり”を「FAST-D」で事前に検知して、定期点検前に知ることができるようにしました。また、さらに、デジタルサイネージなどの音による公告効果の測定では、通行人の速度や足音を検知して効果測定に役立てています。
| 業界 | 製造業界 |
|---|---|
| 開発企業 | Hmcomm株式会社 |
株式会社NTTデータCCSの異音検知ソリューション「Monone」は、AIが機械の音を学習してモデルを作成します。正常時の音の音圧や周波数をモデル化し、測定音を分析。専用マイクで周囲の造音をカットし、金属から伝わる音を直接集音し、リアルタイムで正常音と乖離した音を検知します。
「Monone」は、異音検知をオートメーション化することで保守業務を効率的にしたり、音による完成品検査の定量化、装置の状態を定期的に測定しコンディションを計ったりするなどが主な使い方。これまで、風力発電機の遠隔監視やポンプの健全性診断、食品機械の動作不良などに導入されています。スペシャリストによるコンサルティングサービスで、適切なAIシステムと提案してくれます。
| 業界 | 情報通信業界 |
|---|---|
| 開発企業 | 株式会社NTTデータCCS |
AIによる異音検知が行われていなかった頃は、熟練の技術者の経験や勘で判断していました。ただ、そのやり方ではヒューマンエラーのリスクや、後世への教育や少子高齢化などのデメリットがあります。AIによる異音検知は、人の手によるリスクを解消し高精度な診断を可能にするだけでなく、作業のオートメーション化や常時監視など作業効率の改善にもなります。
また、事が大きくなる前に発見することができるので、修理も容易で、他への影響も少なくてすみます。
異音検知システムは、対象音の集音、音響解析、機械学習アルゴリズムの作成の順でおこなわれます。異音がほとんど起こらない場所での稼働では、正常音のみを集音し、外れ値検知で正常音以外の音を異常としてAIに学習させます。特定の音だけを異音にしたい場合は、正常音とあわせて目的の異音も集音します。
誤検知を予防するためにも、正常音と異音のデータがバランスよく学習できるようにします。
異音検知を効率よく活用するには、どのような場所でどのような時に発せられる音に反応させたいのかをはっきりと決めるのがポイントです。また、判断に必要な正常音と異音の学習はバランスよく十分に行うことで、誤検知を予防し、感度のよい異常検知を作ることができます。
異音検知のAI開発を成功させるには、導入前はもちろん、導入したあとも密にコミュニケーションを取れるベンダーに依頼するのがおすすめです。TOPページでは企業の課題解決に向き合う人材やサポート体制に力を入れているベンダーを紹介していますので、是非ご参照ください。
【PR】20年にも及ぶ画像処理×AI開発実績！
AIRUCAの画像処理AI開発を紹介
おすすめの理由
※1 参照元：AIRUCA公式HP(https://airuca.com/top-message/)
転倒者検知システムAI開発
引用元：AIRUCA公式HP
(https://www.youtube.com/watch?v=KWbrr9Dhges)
ネットワークカメラの映像からAIが転倒者を自動検知し、設定時間経過後にアラート通知することで、人員コスト削減と警備強化を両立。スポーツジムや製造現場などで一人作業時の緊急事態に即座に対応できる、ディープラーニングによる精度向上が可能な転倒検知システムです。
不審者事前検知AI開発
引用元：AIRUCA公式HP
(https://www.youtube.com/watch?v=hr1KgQe_lz8)
10万人以上の人体実験データに基づく頭部振動解析により攻撃性・緊張・ストレスの高い人物をデータベース不要で2〜5秒で検知。既存IPカメラ（ONVIF対応）と一般的PC環境で省コスト導入でき、赤枠表示・ビープ音・画像キャプチャで不審者を発報する犯罪未然防止システムです。
異物検知AI開発
引用元：AIRUCA公式HP
(https://www.youtube.com/watch?v=MwsTMIuQIDo)
ラスパック内に混入した小エビを色・形状の差異から高精度に検知する様子を示したものです。外観検査における不良品や規格外品の異常検知にも幅広く応用可能です。
AIスマートパーキング
引用元：AIRUCA公式HP
(https://www.youtube.com/watch?v=4lMYyymqeI8)
AIエッジコンピュータとネットワークカメラによる画像解析で駐車場の空き状況・混雑状況をリアルタイムに把握し、出入ライン監視や車室ごとの「満・空・混」判定を行うことで、駐車までの時間短縮とストレス軽減します。
AIRUCAのAI受託開発の特徴
東大博士が率いる精鋭チームによるAI開発
東京大学卒の工学博士ら高学歴エンジニアによる自社開発体制が特徴のAI開発企業です。技術チームだけでなく営業やインフラの担当者も開発に関わることで、現場で本当に使えるシステムづくりを目指しています。提案から保守まで自社で完結するため、「やっぱりここを変えたい」といった要望にも柔軟に対応できます
幅広い業界・用途に対応したAI技術
得意分野は画像認識や異常検知で、製造業の品質管理から建設現場の安全対策まで幅広く対応。位置情報把握システムでは作業員の居場所をリアルタイムで把握し、危険エリアへの侵入を即座に検知します。踏切の人物検知システムは、高齢者が取り残されるケースが多い踏切事故への対策として開発されました。ドローンによる設備点検やChatGPTを活用した接客システムなど、新しい技術を取り入れた開発にも積極的です。
引用元：AIRUCA公式HPhttps://airuca.com/