論文の概要: Bridging Body and Brain: Gene-Driven Morphology--Control Co-Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.31329v1
- Date: Fri, 25 Sep 2026 14:36:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-28 18:27:51.44131
- Title: Bridging Body and Brain: Gene-Driven Morphology--Control Co-Design
- Title（参考訳）: ブリッジング・ボディ・アンド・ブレイン:遺伝子駆動型形態--Control Co-Design
- Abstract要約: textbfMorphogeneは、エージェントの体と脳をブリッジする。
textbfGeCodeはコンパクトなモルフォジーン空間の探索として共設計を定式化している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.901255886542515
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Morphology--control co-design jointly optimizes an agent's body structure and control policy as an integrated embodied system. However, existing methods typically model morphology design and control with separate networks coupled only indirectly through a shared task objective, limiting explicit high-level coordination. Inspired by natural genes that coordinate biological development, we introduce \textbf{Morphogene}, a compact latent blueprint that bridges an agent's body and brain. Through AdaConcat, Morphogene jointly conditions morphology and control generation at the limb level, allowing its variations to induce coordinated changes in both components. Building on this representation, we propose \textbf{GeCode}, which formulates co-design as exploration in the compact Morphogene space. Each Morphogene anchors a local design region in which nearby body--brain designs are explored, while performance-guided updates move these anchors toward promising regions for more efficient exploration of the broader design space. This process combines local refinement with global exploration while preserving body--brain compatibility. Extensive experiments across diverse 2D and 3D co-design tasks demonstrate that GeCode consistently outperforms existing state-of-the-art methods, achieving substantially faster convergence and higher final performance.
- Abstract（参考訳）: 形態制御共設計は、エージェントの身体構造とコントロールポリシーを統合的なエンボディドシステムとして共同で最適化する。
しかし、既存の手法は、通常、共有タスクの目的を通じて間接的に結合されたネットワークでモルフォロジーの設計と制御をモデル化し、明示的なハイレベルな調整を制限している。
生物学的発達を協調する天然の遺伝子にインスパイアされた私たちは、エージェントの体と脳を橋渡しするコンパクトな潜伏ブループリントである \textbf{Morphogene} を紹介します。
AdaConcatを通じて、モルフォジーンは手足のレベルで形態と制御の生成を共同で条件付け、その変動によって両方の成分の協調的な変化を誘導する。
この表現に基づいて、コンパクトなモルフォジーン空間の探索として共設計を定式化した \textbf{GeCode} を提案する。
それぞれのMorphogeneは、近くのボディブレインデザインが探索されるローカルデザイン領域をアンカーし、パフォーマンス誘導された更新は、より広いデザイン空間をより効率的に探索するために、これらのアンカーを将来性のある領域へと移動させる。
このプロセスは、局所的な洗練と、脳の互換性を維持しながらグローバルな探索を組み合わせる。
多様な2Dと3Dの共同設計タスクに対する大規模な実験は、GeCodeが既存の最先端メソッドを一貫して上回り、はるかに高速な収束とより高い最終性能を実現していることを示している。
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