Generative AI for Unmanned Vehicle Swarms: Challenges, Applications and Opportunities

要約

人工知能 (AI) とロボット工学の最近の進歩に伴い、無人車両群は、人間が実行するのが困難で危険なサービスを提供できる可能性があるため、学界と産業界の両方から大きな注目を集めています。
しかし、複雑で動的な環境で多数の無人車両の動きや行動を学習し調整することは、従来の AI 手法に大きな課題をもたらします。
Generative AI (GAI) は、複雑なデータ特徴の抽出、変換、強化の機能を備えており、無人車両群のこうした課題を解決する上で大きな可能性をもたらします。
そのために、この文書は、無人車両群における GAI のアプリケーション、課題、および機会に関する包括的な調査を提供することを目的としています。
具体的には、まず、無人車両と無人車両群の概要と、そのユースケースと既存の問題について説明します。
次に、さまざまな GAI 技術の詳細な背景と、無人車両群を強化する機能について説明します。
その後、無人車両群における GAI のアプリケーションと課題について、さまざまな洞察と議論を交えて包括的にレビューします。
最後に、無人車両群における GAI の未解決の問題に焦点を当て、潜在的な研究の方向性について議論します。

要約(オリジナル)

With recent advances in artificial intelligence (AI) and robotics, unmanned vehicle swarms have received great attention from both academia and industry due to their potential to provide services that are difficult and dangerous to perform by humans. However, learning and coordinating movements and actions for a large number of unmanned vehicles in complex and dynamic environments introduce significant challenges to conventional AI methods. Generative AI (GAI), with its capabilities in complex data feature extraction, transformation, and enhancement, offers great potential in solving these challenges of unmanned vehicle swarms. For that, this paper aims to provide a comprehensive survey on applications, challenges, and opportunities of GAI in unmanned vehicle swarms. Specifically, we first present an overview of unmanned vehicles and unmanned vehicle swarms as well as their use cases and existing issues. Then, an in-depth background of various GAI techniques together with their capabilities in enhancing unmanned vehicle swarms are provided. After that, we present a comprehensive review on the applications and challenges of GAI in unmanned vehicle swarms with various insights and discussions. Finally, we highlight open issues of GAI in unmanned vehicle swarms and discuss potential research directions.

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