Blending representation learning approaches with simultaneous localization and mapping (SLAM) systems is an open question, because of their highly modular and complex nature. Functionally, SLAM is an operation that transforms raw sensor inputs into a distribution over the state(s) of the robot and the environment. If this transformation (SLAM) were expressible as a differentiable function, we could leverage task-based error signals to learn representations that optimize task performance. However, several components of a typical dense SLAM system are non-differentiable. In this work, we propose gradSLAM, a methodology for posing SLAM systems as differentiable computational graphs, which unifies gradient-based learning and SLAM. We propose differentiable trust-region optimizers, surface measurement and fusion schemes, and raycasting, without sacrificing accuracy. This amalgamation of dense SLAM with computational graphs enables us to backprop all the way from 3D maps to 2D pixels, opening up new possibilities in gradient-based learning for SLAM. TL;DR: We leverage the power of automatic differentiation frameworks to make dense SLAM differentiable.


翻译:在功能上,SLAM是一种将原始传感器输入转化为在机器人和环境状态和环境中分布的原始传感器输入器的行动。如果这种转换(SLAM)作为一种不同的功能可以表现为不同功能,我们可以利用基于任务的错误信号来学习优化任务性能的表示器。然而,典型的密集的SLAM系统的若干组成部分是不可区分的。在这项工作中,我们提出将SLSAM系统作为不同计算图的一种方法,它统一了基于梯度的学习和SLM。我们提出了不同的信任区域优化、地面测量和聚变计划,并在不牺牲准确性的情况下进行射线。这种密集的SLMM与计算图的合并使我们能够从3D地图到2D像素的表示法反向直通,为SLM的梯度学习开辟了新的可能性。TL:我们利用自动区分框架的力量使SLM变密。

0
下载
关闭预览

相关内容

即时定位与地图构建(SLAM或Simultaneouslocalizationandmapping)是这样一种技术:使得机器人和自动驾驶汽车等设备能在未知环境(没有先验知识的前提下)建立地图,或者在已知环境(已给出该地图的先验知识)中能更新地图,并保证这些设备能在同时追踪它们的当前位置。
【开放书】SLAM 中的几何与学习方法,62页pdf
专知会员服务
109+阅读 · 2020年6月5日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
86+阅读 · 2019年12月13日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【泡泡一分钟】用于视角可变重定位的语义地图构建
泡泡机器人SLAM
19+阅读 · 2019年10月21日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【泡泡一分钟】学习多视图相似度(ICCV-2017)
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2018年10月7日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【泡泡一分钟】动态环境下稳健的单目SLAM
泡泡机器人SLAM
13+阅读 · 2018年3月22日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月7日
Arxiv
1+阅读 · 2021年1月7日
Real-time Scalable Dense Surfel Mapping
Arxiv
5+阅读 · 2019年9月10日
VIP会员
相关资讯
【泡泡一分钟】用于视角可变重定位的语义地图构建
泡泡机器人SLAM
19+阅读 · 2019年10月21日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【泡泡一分钟】学习多视图相似度(ICCV-2017)
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2018年10月7日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【泡泡一分钟】动态环境下稳健的单目SLAM
泡泡机器人SLAM
13+阅读 · 2018年3月22日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员