We investigate a class of multi-object rearrangement problems in which a robotic manipulator, capable of carrying an item and making item swaps, is tasked to sort items stored in lattices in a time-optimal manner. We systematically analyze the intrinsic optimality structure, which is fairly rich and intriguing, under different levels of item distinguishability (fully labeled or partially labeled) and different lattice dimensions. Focusing on the most practical setting of one and two dimensions, we develop efficient (low polynomial time) algorithms that optimally perform rearrangements on 1D lattices under both fully and partially labeled settings. On the other hand, we prove that rearrangement on 2D and higher dimensional lattices becomes computationally intractable to optimally solve. Despite their NP-hardness, we are able to again develop efficient algorithms for 2D fully and partially labeled settings that are asymptotically optimal, in expectation, assuming that the initial configuration is randomly selected. Simulation studies confirm the effectiveness of our algorithms in comparison to natural greedy best-first algorithms.


翻译:我们调查了一组多弹体重新排列问题,在这些问题中,能够携带物品和进行物品交换的机器人操纵者负责以最理想的时速对存放在拉托克中的物品进行分类。我们系统地分析内在最佳结构,这种结构相当丰富和令人感兴趣,存在于不同等级的可辨(标签标签或部分标签)和不同的拉特维度之下。我们关注一个和两个维度的最实用设置,我们开发了高效(低多元时间)算法,在完全和部分标签的环境下对1D拉特克进行最优化的重新排列。另一方面,我们证明2D和较高维特拉特克的重新排列在计算上变得难以以最佳方式解决。尽管其NP-硬性,我们仍能够再次为2D制定完全和部分标签环境的高效算法,这些算法是尽可能最佳的,但假设最初的配置是随机选择的。模拟研究证实了我们的算法在与自然贪婪第一算法相比是否有效。

0
下载
关闭预览

相关内容

迁移学习简明教程,11页ppt
专知会员服务
108+阅读 · 2020年8月4日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
73+阅读 · 2020年8月2日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
111+阅读 · 2020年5月15日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
180+阅读 · 2020年2月1日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
177+阅读 · 2019年10月11日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月16日
Arxiv
3+阅读 · 2018年10月5日
VIP会员
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员