In order to efficiently learn a dynamics model for a task in a new environment, one can adapt a model learned in a similar source environment. However, existing adaptation methods can fail when the target dataset contains transitions where the dynamics are very different from the source environment. For example, the source environment dynamics could be of a rope manipulated in free-space, whereas the target dynamics could involve collisions and deformation on obstacles. Our key insight is to improve data efficiency by focusing model adaptation on only the regions where the source and target dynamics are similar. In the rope example, adapting the free-space dynamics requires significantly fewer data than adapting the free-space dynamics while also learning collision dynamics. We propose a new method for adaptation that is effective in adapting to regions of similar dynamics. Additionally, we combine this adaptation method with prior work on planning with unreliable dynamics to make a method for data-efficient online adaptation, called FOCUS. We first demonstrate that the proposed adaptation method achieves statistically significantly lower prediction error in regions of similar dynamics on simulated rope manipulation and plant watering tasks. We then show on a bimanual rope manipulation task that FOCUS achieves data-efficient online learning, in simulation and in the real world.


翻译:为了高效地在新环境中学习特定任务的动力学模型,可以借鉴在相似源环境中训练的模型进行适应。然而,当目标数据集包含与源环境动力学差异显著的迁移状态时,现有适应方法可能失效。例如,源环境动力学描述的是绳索在自由空间中的操作,而目标动力学可能涉及与障碍物的碰撞及变形。我们的核心见解在于:通过将模型适应聚焦于源环境与目标环境动力学相似的区域,可提升数据效率。在绳索案例中,适应自由空间动力学所需的数据量远少于同时学习碰撞动力学与适应自由空间动力学。本文提出一种适用于相似动力学区域的高效适应新方法。进一步地,我们将该适应方法与基于不可靠动力学规划的现有工作结合,提出数据高效的在线适应方法FOCUS。我们首先通过仿真绳索操作与植物浇灌任务证明,所提适应方法在相似动力学区域实现了统计显著更低的预测误差。随后在双臂绳索操作任务中验证,FOCUS在仿真环境与真实世界中均能实现数据高效的在线学习。

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
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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
计算机视觉最佳实践、代码示例和相关文档
专知会员服务
20+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
0+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 · 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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2022年5月6日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月29日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | 自回归Boltzmann生成器重塑分子采样
专知会员服务
0+阅读 · 6月26日
GNN跨域综述:从消息传递到图基础模型
专知会员服务
0+阅读 · 6月26日
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
11+阅读 · 6月26日
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
3+阅读 · 6月26日
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 6月26日
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
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
0+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 · 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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员