Visual imitation learning provides an effective framework to learn skills from demonstrations. However, the quality of the provided demonstrations usually significantly affects the ability of an agent to acquire desired skills. Therefore, the standard visual imitation learning assumes near-optimal demonstrations, which are expensive or sometimes prohibitive to collect. Previous works propose to learn from noisy demonstrations; however, the noise is usually assumed to follow a context-independent distribution such as a uniform or gaussian distribution. In this paper, we consider another crucial yet underexplored setting -- imitation learning with task-irrelevant yet locally consistent segments in the demonstrations (e.g., wiping sweat while cutting potatoes in a cooking tutorial). We argue that such noise is common in real world data and term them "extraneous" segments. To tackle this problem, we introduce Extraneousness-Aware Imitation Learning (EIL), a self-supervised approach that learns visuomotor policies from third-person demonstrations with extraneous subsequences. EIL learns action-conditioned observation embeddings in a self-supervised manner and retrieves task-relevant observations across visual demonstrations while excluding the extraneous ones. Experimental results show that EIL outperforms strong baselines and achieves comparable policies to those trained with perfect demonstration on both simulated and real-world robot control tasks. The project page can be found at https://sites.google.com/view/eil-website.


翻译:视觉模仿学习提供了一种从示范中学习技能的有效框架。然而,所提供示范的质量通常显著影响智能体获得期望技能的能力。因此,标准视觉模仿学习假设示范接近最优,但这些示范的收集成本高昂,有时甚至难以实现。以往研究提出了从含噪示范中学习的方法;然而,这些噪声通常被假设服从上下文无关的分布(如均匀或高斯分布)。本文中,我们考虑了另一个至关重要但尚未充分探索的场景——示范中存在与任务无关但局部一致的片段(例如,烹饪教程中切土豆时擦拭汗水的动作)。我们认为此类噪声在真实世界数据中普遍存在,并将其称为“无关”片段。为解决这一问题,我们提出了无关性感知模仿学习(EIL),这是一种自监督方法,能够从包含无关子序列的第三人称示范中学习视觉运动策略。EIL以自监督方式学习动作条件化的观察嵌入,并在视觉示范中检索与任务相关的观察,同时排除无关观察。实验结果表明,EIL在模拟和真实机器人控制任务中均优于强基线方法,并达到了与使用完美示范训练的策略相当的性能。项目页面可访问 https://sites.google.com/view/eil-website。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
18+阅读 · 2021年6月10日
Multi-Domain Multi-Task Rehearsal for Lifelong Learning
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月14日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员