日立、AIコーチング技術「AIDE」を開発熟練者の動きを学び改善点を文章で伝える

日立製作所は11月10日、学習者の動作映像から改善点を文章で提示するAIコーチング技術「AIDE」を開発したと発表しました。正式名称はAutomated Instruction via Distilled Expertiseです。熟練者の模範動作をAIの学習に使いながら、実際に指導するときには学習者の動作映像だけで改善点を伝えられる点が大きな特徴です。製造や建設、保守、ライフサイエンス実験の現場で課題となっている技能継承を、AIで支える狙いがあります。

現場の技能を言葉で伝える作業は、長く指導者の経験に頼ってきました。動作の良い点や直すべき点をどう伝えるかは人によってばらつきやすく、指導する側の負担も大きくなります。AIDEは、熟練者の知識をAIに学ばせ、学習者一人ひとりの動きに合わせた助言を文章で出すことで、この課題に取り組もうとしています。

日本の製造業や建設業では、熟練した技術者の高齢化と引退が進み、若手への技術の受け渡しが追いつかない現場が増えています。ライフサイエンスの実験作業でも、手順書には書ききれない細かなコツや体の動かし方が、個人の経験の中に閉じたままになっています。こうした「暗黙知」と呼ばれる知識をどう残すかは、長年の課題でした。AIDEは、映像から動きを読み取り、言葉にすることで、この暗黙知を伝えやすい形に変えようとしています。

AIDEとは何か

AIDEは、人の動作映像から骨格の時系列データを抽出し、そのデータをもとに動作全体の改善アドバイスを文章で生成する技術です。改善が必要な部位だけでなく、良くできている部位についても文章で示します。あらかじめ用意した定型文の中から回答を選ぶ仕組みではなく、学習者ごとの動作に応じて、部位別の改善点を文章として作り出します。日立はこれにより、一人ひとりの習熟度に応じた支援につなげる考えです。

対象となるのは、製造や建設、保守、ライフサイエンス実験などの現場作業です。こうした現場では熟練者の減少に伴い、技能の継承が課題となっています。指導の質にばらつきが出たり、教育にかかる負担が増えたりすることも問題でした。AIDEは、熟練者の動きに込められた知識をAIが引き継ぎ、現場の指導を支えることを目指しています。

教師AIと生徒AI、2段階の学習の仕組み

AIDEの特徴は、2段階の学習構成にあります。まず、学習者と熟練者の動作をペアとして使い、改善アドバイスを生成する「教師AI」を学習させます。次に、教師AIの知識を引き継ぐかたちで、学習者の動作だけから改善アドバイスを生成する「生徒AI」を学習させます。対象作業の模範動作と指導者のアドバイス文は学習時に利用しますが、学習済みの作業を実際に指導する際は、学習者の動作映像だけを入力します。

従来の構成では、模範動作との比較に基づく指導のため、学習者が動作するたびに条件の合う模範動作を選ぶ必要がありました。そのうえで、学習者の動作と対応付ける作業も必要でした。AIDEでは、この準備と対応付けが不要になります。日立はこれにより、指導者が不足する現場でも適用しやすくなり、運用負担の軽減も期待できるとしています。

公開データセットで従来と同等の品質を確認

日立は、スポーツ動作の公開データセット「ExpertAF」を使ってAIDEの有効性を検証しました。評価では、データセットに収録された指導者の解説に基づく改善アドバイス文と、AIDEが生成した文章の近さを確認しました。その結果、利用時にも模範動作を使う従来構成と同等水準の品質で改善アドバイス文を生成できることを確認したということです。

この検証結果は、AIDEの実用性を裏付ける一歩となります。模範動作を用意しなくても、学習者の動きだけから指導できるなら、現場への導入はぐっと現実的になります。指導者が常にそばにいなくても、AIがその場で助言を出せるようになれば、練習の質を保ちながら教育の負担を減らせます。スポーツのデータで確認された仕組みが、工場や実験室の作業にもどこまで通用するかは、今後の検証にかかっています。

練習の現場でどう使われるのか

AIDEの使い方を具体的に想像してみましょう。たとえば、ライフサイエンスの実験室で新人がピペット操作を練習するとします。カメラが新人の手の動きを記録し、AIDEが骨格の動きを読み取って、「手首の角度が浅いので、もう少し立てると安定します」といった助言を文章で出します。良くできている部分も「指の動きは滑らかです」と伝えるので、学習者は何を続けて、何を直せばいいのかがわかります。

指導者は、AIの助言を参考にしながら、自分の目で見た気づきを補うことができます。AIが基本の指導を担うことで、指導者はより高度なコツや判断の伝え方に時間を使えます。学習者にとっても、練習のたびにその場で助言がもらえるのは大きな利点です。間違った動きを繰り返す前に修正できるため、上達のスピードが上がることが期待できます。もちろん、AIの助言がすべて正しいとは限りません。最終的な判断は指導者が行う、という使い方が現実的でしょう。

ライフサイエンスから製造や建設への展開を検討

AIDEは、科学技術振興機構の経済安全保障重要技術育成プログラム「K Program」で進める研究開発の成果です。日立は2025年8月から、研究開発課題「BioSkillDX:ライフサイエンス実験作業の暗黙知獲得と作業支援」に参画しています。同社はこのプロジェクトにおいて、「個々の技能レベルに合わせた最適な作業支援とフィードバック」を担当しており、今回の技術はその第一段階の成果に位置付けられます。

日立は今後、ライフサイエンス分野における実験技能の継承と作業支援に向けて研究開発を進める計画です。また、製造、建設、保守などについても、実証実験を含めて適用可能性を検討します。さらに、動画から作業手順を抽出する同社の手順書生成技術とAIDEを組み合わせる構想も示しました。作業手順の提示から、実際の動作に基づく個別の改善指導までを一体的に支援することを目指すということです。

熟練者の技をどう残し、どう伝えるかは、日本の製造業や研究現場にとって長年の課題です。AIDEが目指すのは、指導者の代わりになることではなく、指導者の知識をAIに引き継ぎ、学ぶ人のそばでいつでも助言を出せる仕組みです。ライフサイエンスの実験室から始まった取り組みが、工場や建設現場にどこまで広がるのか、続報に注目が集まります。

Frequently Asked Questions

AIDEとは何ですか

AIDEは、日立製作所が開発したAIコーチング技術です。正式名称はAutomated Instruction via Distilled Expertiseで、学習者の動作映像から骨格の時系列データを抽出し、改善が必要な部位や良くできている部位を文章で示します。定型文から選ぶのではなく、学習者ごとの動作に応じて文章を生成する点が特徴です。

AIDEを使うときに熟練者の模範動作は必要ですか

実際に指導するときには必要ありません。AIDEは2段階の学習構成を採用しており、学習時に熟練者の模範動作と指導者のアドバイス文を使いますが、指導の場面では学習者の動作映像だけを入力します。従来の構成では利用時にも模範動作との比較が必要でしたが、AIDEではその準備と対応付けが不要になります。

AIDEは今後どこで使われる予定ですか

まずライフサイエンス分野における実験技能の継承と作業支援に向けて研究開発が進められます。その後、製造、建設、保守などへの適用も実証実験を含めて検討される予定です。動画から作業手順を抽出する手順書生成技術と組み合わせ、作業手順の提示から個別の改善指導までを一体的に支援する構想も示されています。