論文の概要: Risk-aware Meta-level Decision Making for Exploration Under Uncertainty

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.05580v2
• Date: Sun, 10 Dec 2023 19:12:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-13 03:34:19.826494
• Title: Risk-aware Meta-level Decision Making for Exploration Under Uncertainty
• Title（参考訳）: 不確実性下の探索のためのリスクアウェアなメタレベル意思決定
• Authors: Joshua Ott, Sung-Kyun Kim, Amanda Bouman, Oriana Peltzer, Mamoru Sobue, Harrison Delecki, Mykel J. Kochenderfer, Joel Burdick, Ali-akbar Agha-mohammadi
• Abstract要約: 本稿では,地域・グローバル探索に伴うトレードオフのバランスをとるために,リスク対応型メタレベル意思決定フレームワークを提案する。 その結果,局所探査とグローバル探査のバランスをとることで,より効率的に大規模環境を探索できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.9696487304848
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Robotic exploration of unknown environments is fundamentally a problem of decision making under uncertainty where the robot must account for uncertainty in sensor measurements, localization, action execution, as well as many other factors. For large-scale exploration applications, autonomous systems must overcome the challenges of sequentially deciding which areas of the environment are valuable to explore while safely evaluating the risks associated with obstacles and hazardous terrain. In this work, we propose a risk-aware meta-level decision making framework to balance the tradeoffs associated with local and global exploration. Meta-level decision making builds upon classical hierarchical coverage planners by switching between local and global policies with the overall objective of selecting the policy that is most likely to maximize reward in a stochastic environment. We use information about the environment history, traversability risk, and kinodynamic constraints to reason about the probability of successful policy execution to switch between local and global policies. We have validated our solution in both simulation and on a variety of large-scale real world hardware tests. Our results show that by balancing local and global exploration we are able to significantly explore large-scale environments more efficiently.
• Abstract（参考訳）: 未知環境のロボットによる探索は、センサ測定、局所化、行動実行、その他多くの要因において不確実性を考慮しなければならない不確実性の下で決定する問題である。 大規模探査アプリケーションの場合、自律システムは、障害や危険地形に関連するリスクを安全に評価しながら、環境のどの領域が探検に値するかを順次決定する課題を克服しなければならない。 本研究では,地域・グローバル探索に伴うトレードオフのバランスをとるためのリスク対応型メタレベル意思決定フレームワークを提案する。 メタレベルの意思決定は、局所的な政策とグローバルな政策を切り替えることによって古典的な階層的なカバレッジプランナーの上に構築される。 我々は, 環境史, トラバーサビリティリスク, キノダイナミック制約に関する情報を用いて, 地域政策とグローバル政策の切り替えに成功している政策実行の可能性を推論する。 シミュレーションと大規模な実世界のハードウェアテストの両方で、私たちのソリューションを検証しました。 その結果,局所探査とグローバル探査のバランスをとることで,大規模環境をより効率的に探索できることがわかった。

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