論文の概要: Gated Uncertainty-Aware Runtime Dual Invariants for Neural Signal-Controlled Robotics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.20570v1
- Date: Tue, 25 Nov 2025 18:05:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-26 17:37:04.598728
- Title: Gated Uncertainty-Aware Runtime Dual Invariants for Neural Signal-Controlled Robotics
- Title(参考訳): 神経信号制御ロボットのためのGated Uncertainty-Aware Runtime Dual Invariants
- Authors: Tasha Kim, Oiwi Parker Jones,
- Abstract要約: GUARDIANは、ニューラルネットワーク制御ロボットのためのリアルタイム神経シンボル検証のためのフレームワークである。
GUARDIANは、信頼度校正された脳信号デコードと象徴的なゴールグラウンドとを結合することにより、論理的安全性と生理的信頼の両方を強制する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.8381910913370485
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Safety-critical assistive systems that directly decode user intent from neural signals require rigorous guarantees of reliability and trust. We present GUARDIAN (Gated Uncertainty-Aware Runtime Dual Invariants), a framework for real-time neuro-symbolic verification for neural signal-controlled robotics. GUARDIAN enforces both logical safety and physiological trust by coupling confidence-calibrated brain signal decoding with symbolic goal grounding and dual-layer runtime monitoring. On the BNCI2014 motor imagery electroencephalogram (EEG) dataset with 9 subjects and 5,184 trials, the system performs at a high safety rate of 94-97% even with lightweight decoder architectures with low test accuracies (27-46%) and high ECE confidence miscalibration (0.22-0.41). We demonstrate 1.7x correct interventions in simulated noise testing versus at baseline. The monitor operates at 100Hz and sub-millisecond decision latency, making it practically viable for closed-loop neural signal-based systems. Across 21 ablation results, GUARDIAN exhibits a graduated response to signal degradation, and produces auditable traces from intent, plan to action, helping to link neural evidence to verifiable robot action.
- Abstract(参考訳): 神経信号から直接ユーザーの意図を解読する安全クリティカルな補助システムは、信頼性と信頼性の厳格な保証を必要とする。
本稿では,GUARDIAN(Gated Uncertainty-Aware Runtime Dual Invariants)について紹介する。
GUARDIANは、信頼度校正された脳信号デコードと象徴的なゴールグラウンドと二重層ランタイム監視を結合することにより、論理的安全性と生理的信頼の両方を強制する。
BNCI2014の運動画像脳波(EEG)データセットでは9名の被験者と5,184名の被験者がおり、テスト精度が低い軽量デコーダアーキテクチャ(27-46%)と高いECE信頼度(0.22-0.41)でも94-97%の安全性で動作している。
模擬騒音試験におけるベースラインに対する1.7倍の精度の介入を実演する。
モニターは100Hzとミリ秒以下の決定遅延で動作し、クローズドループ神経信号ベースのシステムで実用可能である。
21回のアブレーションの結果、GUARDIANは信号の劣化に対する段階的な反応を示し、意図からの聴取可能な痕跡を生成し、行動計画を立て、神経的な証拠と検証可能なロボットの動きを結びつけるのに役立つ。
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