論文の概要: How to Train Your Differentiable Filter

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.14313v1
• Date: Mon, 28 Dec 2020 15:51:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-04-19 10:54:56.809090
• Title: How to Train Your Differentiable Filter
• Title（参考訳）: 差別化可能なフィルターのトレーニング方法
• Authors: Alina Kloss, Georg Martius and Jeannette Bohg
• Abstract要約: 非構造化学習アプローチと手動で調整されたフィルタリングアルゴリズムの両方に対して、差別化可能なフィルタの利点を検討する。 具体的には,dfsにおいて不確実性モデルがいかに複雑かを評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.108005930763586
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In many robotic applications, it is crucial to maintain a belief about the state of a system, which serves as input for planning and decision making and provides feedback during task execution. Bayesian Filtering algorithms address this state estimation problem, but they require models of process dynamics and sensory observations and the respective noise characteristics of these models. Recently, multiple works have demonstrated that these models can be learned by end-to-end training through differentiable versions of recursive filtering algorithms. In this work, we investigate the advantages of differentiable filters (DFs) over both unstructured learning approaches and manually-tuned filtering algorithms, and provide practical guidance to researchers interested in applying such differentiable filters. For this, we implement DFs with four different underlying filtering algorithms and compare them in extensive experiments. Specifically, we (i) evaluate different implementation choices and training approaches, (ii) investigate how well complex models of uncertainty can be learned in DFs, (iii) evaluate the effect of end-to-end training through DFs and (iv) compare the DFs among each other and to unstructured LSTM models.
• Abstract（参考訳）: 多くのロボットアプリケーションにおいて、計画と意思決定のインプットとして機能し、タスク実行中にフィードバックを提供するシステムの状態に対する信念を維持することが不可欠である。 ベイズフィルタアルゴリズムはこの状態推定問題に対処するが、プロセス力学と感覚観測のモデルとこれらのモデルのそれぞれのノイズ特性を必要とする。 近年、複数の研究が再帰的フィルタリングアルゴリズムの微分可能なバージョンを通して、これらのモデルをエンドツーエンドのトレーニングによって学習できることを実証している。 本研究では,非構造化学習アプローチと手動調整フィルタリングアルゴリズムに対する微分可能フィルタ(dfs)のアドバンテージを調査し,そのような微分可能フィルタの適用に関心のある研究者に実用的なガイダンスを提供する。 そこで我々は,4つの異なるフィルタリングアルゴリズムを用いてDFを実装し,実験を行った。 具体的には、(i)異なる実施選択とトレーニングアプローチを評価し、(ii)DFにおいて不確実性の複雑なモデルがどのように学習できるかを調査し、(iii)DFによるエンドツーエンドトレーニングの効果を評価し、(iv)DFと非構造化LSTMモデルを比較した。

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