We propose a novel general method that finds action-grounded, discrete object and effect categories and builds probabilistic rules over them for non-trivial action planning. Our robot interacts with objects using an initial action repertoire that is assumed to be acquired earlier and observes the effects it can create in the environment. To form action-grounded object, effect, and relational categories, we employ a binary bottleneck layer in a predictive, deep encoder-decoder network that takes the image of the scene and the action applied as input, and generates the resulting effects in the scene in pixel coordinates. After learning, the binary latent vector represents action-driven object categories based on the interaction experience of the robot. To distill the knowledge represented by the neural network into rules useful for symbolic reasoning, a decision tree is trained to reproduce its decoder function. Probabilistic rules are extracted from the decision paths of the tree and are represented in the Probabilistic Planning Domain Definition Language (PPDDL), allowing off-the-shelf planners to operate on the knowledge extracted from the sensorimotor experience of the robot. The deployment of the proposed approach for a simulated robotic manipulator enabled the discovery of discrete representations of object properties such as `rollable' and `insertable'. In turn, the use of these representations as symbols allowed the generation of effective plans for achieving goals, such as building towers of the desired height, demonstrating the effectiveness of the approach for multi-step object manipulation. Finally, we demonstrate that the system is not only restricted to the robotics domain by assessing its applicability to the MNIST 8-puzzle domain in which learned symbols allow for the generation of plans that move the empty tile into any given position.


翻译:我们提出了一个新颖的一般方法, 找到基于行动、 离散的物体和效果的分类, 并为非三角性行动规划建立对之的概率规则。 我们的机器人使用最初的动作序列与对象互动, 最初的动作序列假定会提前获得, 并观察它可以在环境中产生的效果 。 要形成基于行动的物体、 效果和关联的分类, 我们使用一个二进制的瓶颈层, 将场景和动作应用的图像作为输入, 并在像素坐标位置上产生结果效果 。 学习后, 二进制潜在矢量矢量矢量根据机器人的互动经验, 与对象进行活动驱动对象类别 。 要将神经网络所代表的知识转化为对象征性推理有用的规则, 决策树可以复制其生成的解析功能 。 概率规则是从树的预测路径中提取出来, 并且代表着一个具有概率性的方法( PPDDDL) 语言, 允许离位规划者在像机的图像位置位置位置位置上运行从感官机机的图像定位目标, 的模型的模型模型模型模型模型模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型, 的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型, 的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
70+阅读 · 2022年6月28日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月1日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月31日
Arxiv
21+阅读 · 2022年2月24日
A Survey on Deep Learning for Named Entity Recognition
Arxiv
25+阅读 · 2020年3月13日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员