国際会議 · 2026

Neural Surrogate Model for Autonomous Driving Communications Based on Strategic Sampling

Ibuki Matsumoto , Takamasa Higuchi , Fukuharu Tanaka , Tatsuya Amano , Hamada Rizk , Akira Uchiyama , Akihito Hiromori , Hirozumi Yamaguchi , Masaki Takanashi

ICDCN 2026 Poster/Demo

DOI: 10.1145/3737611.3776965

Abstract

Autonomous driving and vehicle-to-everything applications impose near-real-time requirements on communication-quality estimation, but high-fidelity simulators are computationally prohibitive for online use. To bridge this gap, neural surrogate models are used to emulate expensive simulators, enabling fast, deployable inference. However, training accurate surrogates itself demands many expensive simulation runs, often wasting compute on redundant simulations. In this paper, we present a methodological framework for constructing neural surrogate models that approximate communication performance under constrained simulation budgets. The proposed workflow combines global coverage via Latin Hypercube Sampling with gradient-based focused sampling to efficiently allocate expensive simulation runs to regions of greatest model uncertainty or sensitivity.

解説

自動運転や車車間通信では、いまこの場所でどれくらいの通信品質が出るのかを、走りながら判断しなければならない場面があります。電波の伝わり方を忠実に計算するシミュレータは存在しますが、一回の計算に時間がかかるため、走行中に問い合わせて答えを待つという使い方には向きません。

そこで使われるのが代理モデルです。代理モデルというのは、重い計算の入力と出力の関係だけをニューラルネットワークなどに学習させ、本来のシミュレータの代わりに答えさせる仕組みのことで、一度作ってしまえば推論は一瞬で終わります。ただしこの方式には、学習データを作るために結局そのシミュレータを何度も回さなければならないという矛盾があります。しかも闇雲に条件を振って回すと、似たような結果ばかりが集まって計算資源を無駄にします。

本研究は、限られたシミュレーション回数のもとで通信性能を近似する代理モデルを作るための、サンプリングの設計に踏み込んでいます。組み合わせているのは二つの考え方で、ラテン超方格サンプリングによって条件空間の全体をむらなく押さえたうえで、勾配に基づく集中的なサンプリングによって、モデルの不確かさが大きい領域や出力が敏感に変わる領域に計算を重点配分します。

どこを測るかを決めることそのものを設計対象にしている点が、この研究の位置づけです。

災害時LoRaネットワークのための環境認識型分散スケジューリング

Yuto Inaba, Tatsuya Amano, Akihito Hiromori, Hirozumi Yamaguchi

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), SPT-IoT 2026, pp. 1366–1371

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585469

災害通信LoRa +4

災害現場画像要約のための軽量Vision-Language Model

Hibiki Yoshizaki, Akira Uchiyama, Akihito Hiromori, Mineo Takai, Hirozumi Yamaguchi

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), PerconAI 2026, pp. 1203–1208

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585419

セマンティック通信災害対応 +4

物理モデル統合型深層学習による都市の土砂災害予測

Ren Ozeki, Hamada Rizk, Hirozumi Yamaguchi

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), URBSENSE 2026, pp. 1094–1099

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585337

土砂災害予測物理モデル統合学習 +3

超大規模衛星群の精密編隊飛行に向けたシミュレーションフレームワーク

Tatsuya Amano, Akihito Hiromori, Hirozumi Yamaguchi, Sumio Morioka

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), PerVehicle , pp. 230–235

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585321

衛星編隊飛行分散シミュレーション +4

レイトレーシング駆動型ISACレーダによるパターンベース車両認識

Heetae Jin, Akira Uchiyama

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), PerRad 2026, pp. 328–333

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585327

ISACBeyond 5G +4

A Questionnaire-Only Counterfactual Machine Learning Approach to Assess the Spatial Impact of Green Mobility Vehicles in Urban Parks

Rami Naeem, Srikant Manas, Tatsuya Amano, Hirozumi Yamaguchi

ICDCN 2026 Workshop: IWNDSC2026

DOI 10.1145/3737611.3776620