Daily Arxiv

Cette page résume et organise les publications en intelligence artificielle du monde entier.
Les contenus sont synthétisés grâce à Google Gemini et le service est proposé à but non lucratif.
Les droits d'auteur des articles appartiennent à leurs auteurs ou institutions respectives ; en cas de partage, il suffit d'en mentionner la source.

Planification de mouvement kinodynamique via des arbres de diffusion

Created by
  • Haebom

Auteur

Yaniv Hassidof, Tom Jurgenson, Kiril Solovey

Contour

Cet article aborde le problème de la planification dynamique des mouvements consistant à calculer des trajectoires sans collision tout en respectant les contraintes dynamiques d'un robot. Les planificateurs par échantillonnage (SBP) existants construisent des arbres de recherche par propagation d'actions pour explorer l'espace d'états à haute dimension du robot, mais leur échantillonnage aléatoire ralentit l'exploration. Les approches par apprentissage offrent des temps d'exécution plus rapides, mais ne se généralisent pas aux scénarios hors distribution (OOD) et manquent de garanties importantes telles que la sécurité. Dans cet article, nous présentons Diffusion Tree (DiTree), un cadre de généralisation vérifiable qui guide efficacement l'exploration de l'espace d'états au sein des SBP en exploitant les politiques de diffusion (DP) comme échantillonneurs informés. DiTree combine la capacité des DP à modéliser des distributions complexes de trajectoires expertes conditionnées par des observations locales avec l'exhaustivité des SBP pour générer des solutions vérifiables et sûres pour des systèmes dynamiques complexes en quelques itérations de propagation d'actions. Nous démontrons les performances de DiTree grâce à une implémentation combinant un planificateur RRT et un échantillonneur d'actions DP entraîné dans un environnement unique. Lors d'une évaluation complète des scénarios OOD, DiTree obtient un taux de réussite supérieur de 30 % en moyenne à celui des DP ou SBP autonomes dans les configurations de véhicules dynamiques et de robots fourmis Mujoco (dans ce dernier cas, SBP a complètement échoué). Au-delà des simulations, les expériences sur véhicules réels démontrent une excellente qualité de trajectoire et une excellente robustesse, même en cas d'écarts importants entre la simulation et le monde réel, confirmant ainsi l'applicabilité de DiTree.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Nous améliorons considérablement l’efficacité des planificateurs basés sur l’échantillonnage en tirant parti des politiques de diffusion.
Il présente un taux de réussite élevé et d'excellentes performances de généralisation, même dans les scénarios hors distribution (OOD).
L’applicabilité pratique des résultats de simulation a été vérifiée par des expériences réelles sur des robots.
Nous fournissons un cadre vérifiable qui garantit des solutions sécurisées.
Limitations:
Des recherches supplémentaires pourraient être nécessaires pour explorer la capacité de généralisation des DP formés dans un environnement unique.
Des expériences plus approfondies sur divers systèmes et environnements robotiques sont nécessaires.
Une analyse supplémentaire peut être nécessaire concernant la quantité de données et le temps de formation requis pour la formation DP.
👍