Modern robots require accurate forecasts to make optimal decisions in the real world. For example, self-driving cars need an accurate forecast of other agents' future actions to plan safe trajectories. Current methods rely heavily on historical time series to accurately predict the future. However, relying entirely on the observed history is problematic since it could be corrupted by noise, have outliers, or not completely represent all possible outcomes. To solve this problem, we propose a novel framework for generating robust forecasts for robotic control. In order to model real-world factors affecting future forecasts, we introduce the notion of an adversary, which perturbs observed historical time series to increase a robot's ultimate control cost. Specifically, we model this interaction as a zero-sum two-player game between a robot's forecaster and this hypothetical adversary. We show that our proposed game may be solved to a local Nash equilibrium using gradient-based optimization techniques. Furthermore, we show that a forecaster trained with our method performs 30.14% better on out-of-distribution real-world lane change data than baselines.


翻译:现代机器人需要准确的预测结果,以在现实世界中做出最佳决策。例如,自动驾驶汽车需要准确预测其他行动主体的未来行动,以规划安全的轨迹。目前的方法主要依赖历史时间序列对未来进行准确预测。然而,仅依赖观察到的历史数据是有问题的,因为它可能会受到噪声、异常值或不能完全表征所有可能结果的影响。为了解决这个问题,我们提出了一个用于生成机器人控制的稳健预测的新框架。为了模拟影响未来预测的现实世界因素,我们引入了对手的概念,这个对手通过扰动观察到的历史时间序列来增加机器人的最终控制成本。具体来说,我们将这种交互建模为机器人预测者与这个假想对手之间的零和二人博弈。我们表明,可以使用基于梯度的优化技术将我们提出的游戏解决为局部纳什平衡。此外,我们表明,通过我们的方法训练的预测器在处理真实世界的车道变换数据时比基线表现提高了30.14%。

0
下载
关闭预览

相关内容

《校准自主性中的信任》2022最新16页slides
专知会员服务
19+阅读 · 2022年12月7日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】DS-SLAM: 动态环境下的语义视觉SLAM
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年1月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
【泡泡一分钟】基于运动估计的激光雷达和相机标定方法
泡泡机器人SLAM
25+阅读 · 2019年1月17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
【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
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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
57+阅读 · 2022年1月5日
Arxiv
12+阅读 · 2021年6月21日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
VIP会员
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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员