The sudden appearance of occluded pedestrians presents a critical safety challenge in autonomous driving. Conventional rule-based or purely data-driven approaches struggle with the inherent high uncertainty of these long-tail scenarios. To tackle this challenge, we propose a novel framework grounded in Active Inference, which endows the agent with a human-like, belief-driven mechanism. Our framework leverages a Rao-Blackwellized Particle Filter (RBPF) to efficiently estimate the pedestrian's hybrid state. To emulate human-like cognitive processes under uncertainty, we introduce a Conditional Belief Reset mechanism and a Hypothesis Injection technique to explicitly model beliefs about the pedestrian's multiple latent intentions. Planning is achieved via a Cross-Entropy Method (CEM) enhanced Model Predictive Path Integral (MPPI) controller, which synergizes the efficient, iterative search of CEM with the inherent robustness of MPPI. Simulation experiments demonstrate that our approach significantly reduces the collision rate compared to reactive, rule-based, and reinforcement learning (RL) baselines, while also exhibiting explainable and human-like driving behavior that reflects the agent's internal belief state.


翻译:遮挡行人的突然出现是自动驾驶领域面临的关键安全挑战。传统的基于规则或纯数据驱动的方法难以应对这类长尾场景固有的高度不确定性。为应对这一挑战,我们提出了一种基于主动推理的新型框架,该框架赋予智能体一种类人的、信念驱动的机制。我们的框架利用Rao-Blackwellized粒子滤波器来高效估计行人的混合状态。为了模拟人类在不确定性下的认知过程,我们引入了条件信念重置机制和假设注入技术,以显式建模关于行人多种潜在意图的信念。规划通过一种经交叉熵方法增强的模型预测路径积分控制器实现,该控制器将交叉熵方法的高效迭代搜索与模型预测路径积分固有的鲁棒性相结合。仿真实验表明,与反应式、基于规则以及强化学习的基线方法相比,我们的方法显著降低了碰撞率,同时展现出可解释且类人的驾驶行为,反映了智能体内部的信念状态。

0
下载
关闭预览

相关内容

可解释人工智能(XAI):从内在可解释性到大语言模型
专知会员服务
34+阅读 · 2025年1月20日
《人工智能驱动的无人机多学科概念设计》
专知会员服务
32+阅读 · 2024年11月15日
可解释的安全可信自动驾驶人工智能:系统回顾
专知会员服务
36+阅读 · 2024年2月18日
自动驾驶中可解释AI的综述和未来研究方向
专知会员服务
69+阅读 · 2022年1月10日
【机器推理可解释性】Machine Reasoning Explainability
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月3日
【人机融合智能】人机融合智能的现状与展望
产业智能官
12+阅读 · 2020年3月18日
浅谈群体智能——新一代AI的重要方向
中国科学院自动化研究所
44+阅读 · 2019年10月16日
【未来黑科技】深度玩转行人重识别与跨境追踪
炼数成金订阅号
11+阅读 · 2019年4月18日
基于车路协同的群体智能协同
智能交通技术
10+阅读 · 2019年1月23日
【混合智能】人机混合智能的哲学思考
产业智能官
12+阅读 · 2018年10月28日
【深度】行人检测算法
GAN生成式对抗网络
29+阅读 · 2018年6月3日
群体智能:新一代人工智能的重要方向
走向智能论坛
12+阅读 · 2017年8月16日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
VIP会员
最新内容
《新兴技术武器化及其对全球风险的影响》
专知会员服务
8+阅读 · 4月29日
《帕兰泰尔平台介绍:信息分析平台》
专知会员服务
19+阅读 · 4月29日
智能体化世界建模:基础、能力、规律及展望
专知会员服务
11+阅读 · 4月28日
相关资讯
【人机融合智能】人机融合智能的现状与展望
产业智能官
12+阅读 · 2020年3月18日
浅谈群体智能——新一代AI的重要方向
中国科学院自动化研究所
44+阅读 · 2019年10月16日
【未来黑科技】深度玩转行人重识别与跨境追踪
炼数成金订阅号
11+阅读 · 2019年4月18日
基于车路协同的群体智能协同
智能交通技术
10+阅读 · 2019年1月23日
【混合智能】人机混合智能的哲学思考
产业智能官
12+阅读 · 2018年10月28日
【深度】行人检测算法
GAN生成式对抗网络
29+阅读 · 2018年6月3日
群体智能:新一代人工智能的重要方向
走向智能论坛
12+阅读 · 2017年8月16日
相关基金
国家自然科学基金
12+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员