論文の概要: Stochastic Multiple Shooting Trajectory Optimization via Sequential Local Policy Evaluation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.03978v1
- Date: Tue, 04 Aug 2026 17:43:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-06 07:04:20.738483
- Title: Stochastic Multiple Shooting Trajectory Optimization via Sequential Local Policy Evaluation
- Title(参考訳): 逐次局所政策評価による確率多重撮影軌道最適化
- Abstract要約: 本稿では,局所的なフィードバックポリシを介して接続された短い制御動作シーケンスを最適化し,サンプル効率と端末セットへの収束性を改善する多重撮影法を提案する。
我々は,システムヤコビアンをロールアウトから純粋に合成できることを示し,ブラックボックス力学を用いたモデルベース強化学習に適した方法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Stochastic single shooting trajectory optimization methods such as Model Predictive Path Integral control (MPPI) have been widely adopted in robotics due to their ability to reason about probabilistic dynamics and provide solutions where model gradients are noisy, costly to evaluate, or unavailable. However, satisfaction of terminal constraints when shooting over long action sequences is often sample inefficient, requiring a large number of iterations for convergence. In this paper, we present a stochastic multiple shooting method that optimizes short control action sequences connected via local feedback policies to improve sample efficiency and convergence to a terminal set. Additionally, we show that we are able to synthesize approximate system Jacobians purely from rollouts, making the method suitable for model-based reinforcement learning with black-box dynamics. We demonstrate the algorithm has improved sample efficiency and terminal set convergence for three nonlinear, underactuated optimization problems: a classic cartpole swingup task with analytical dynamics, a cartpole swingup task with learned neural network dynamics, and a VTOL quadplane performing a high angle-of-attack, precision post-stall landing maneuver.
- Abstract(参考訳): モデル予測経路積分制御(MPPI)のような確率的単射軌道最適化法は、確率力学を推論し、モデル勾配がノイズで、評価しやすく、あるいは利用できないソリューションを提供するため、ロボット工学において広く採用されている。
しかし、長時間のアクションシーケンスを撮影する際の終端制約の満足度はしばしば非効率であり、収束のために大量の反復を必要とする。
本稿では,局所的なフィードバックポリシを介して接続された短い制御動作シーケンスを最適化し,サンプル効率と端末セットへの収束性を改善する確率的多重撮影法を提案する。
さらに, ブラックボックス力学を用いたモデルベース強化学習に適した手法として, ロールアウトから近似系ヤコビアンを純粋に合成できることを示す。
本アルゴリズムは,3つの非線形・非作動的最適化問題に対して,サンプル効率と終端セット収束を改良し,解析力学を用いた古典的カルボポール・スワップアップタスク,ニューラルネットワーク力学を学習したカルボポール・スワップアップタスク,高いアングル・オブ・アタック,高精度なポストストールランディング操作を行うVTOLクワッドプレーンを実証した。
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