We are motivated by the problem of learning policies for robotic systems with rich sensory inputs (e.g., vision) in a manner that allows us to guarantee generalization to environments unseen during training. We provide a framework for providing such generalization guarantees by leveraging a finite dataset of real-world environments in combination with a (potentially inaccurate) generative model of environments. The key idea behind our approach is to utilize the generative model in order to implicitly specify a prior over policies. This prior is updated using the real-world dataset of environments by minimizing an upper bound on the expected cost across novel environments derived via Probably Approximately Correct (PAC)-Bayes generalization theory. We demonstrate our approach on two simulated systems with nonlinear/hybrid dynamics and rich sensing modalities: (i) quadrotor navigation with an onboard vision sensor, and (ii) grasping objects using a depth sensor. Comparisons with prior work demonstrate the ability of our approach to obtain stronger generalization guarantees by utilizing generative models. We also present hardware experiments for validating our bounds for the grasping task.


翻译:我们的动力在于对具有丰富感官投入(例如视觉)的机器人系统采取学习政策的问题,这种学习政策能够保证在培训期间对不为人知的环境加以普遍化。我们提供了一个框架,通过利用现实世界环境的有限数据集,结合一种(可能不准确的)环境基因化模型,提供这种普遍化保障。我们的方法背后的关键思想是利用基因化模型,以隐含地具体说明先前的政策。前一种方法利用真实世界的环境数据集加以更新,通过“大概正确(PAC)-Bayes一般化理论”将新环境的预期成本的上限降到最低。我们展示了我们对两个模拟系统采用非线性/湿性动态和丰富感测模式的方法:(一) 利用机上视觉传感器的引力引引引引引引引引,以及(二) 利用深度传感器捕捉物体。与先前的工作进行比较表明,我们的方法有能力通过利用基因化模型获得更强的概括化保证。我们还介绍了用于验证掌握任务界限的硬件实验。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月18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
【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
99+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29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 Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17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
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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31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
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
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
A Modern Introduction to Online Learning
Arxiv
19+阅读 · 2019年12月31日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29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 Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17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
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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31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
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
1+阅读 · 2008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