Reinforcement learning (RL) has shown great effectiveness in quadrotor control, enabling specialized policies to develop even human-champion-level performance in single-task scenarios. However, these specialized policies often struggle with novel tasks, requiring a complete retraining of the policy from scratch. To address this limitation, this paper presents a novel multi-task reinforcement learning (MTRL) framework tailored for quadrotor control, leveraging the shared physical dynamics of the platform to enhance sample efficiency and task performance. By employing a multi-critic architecture and shared task encoders, our framework facilitates knowledge transfer across tasks, enabling a single policy to execute diverse maneuvers, including high-speed stabilization, velocity tracking, and autonomous racing. Our experimental results, validated both in simulation and real-world scenarios, demonstrate that our framework outperforms baseline approaches in terms of sample efficiency and overall task performance.


翻译:强化学习(RL)在四旋翼飞行器控制中已展现出卓越成效,能够在单任务场景中训练出达到甚至超越人类冠军水平的专用策略。然而,这些专用策略在面对新任务时往往表现不佳,需要从零开始重新训练整个策略。为克服这一局限,本文提出一种专为四旋翼飞行器控制设计的新型多任务强化学习(MTRL)框架,该框架利用平台共享的物理动力学特性来提升样本效率与任务性能。通过采用多评论家架构与共享任务编码器,我们的框架实现了跨任务知识迁移,使单一策略能够执行包括高速稳定控制、速度跟踪与自主竞速在内的多种飞行动作。在仿真环境与真实场景中验证的实验结果表明,我们的框架在样本效率与整体任务性能方面均优于基线方法。

1
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17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
【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
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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015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
3+阅读 · 2015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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2023年1月19日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
18+阅读 · 2021年6月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Multi-Domain Multi-Task Rehearsal for Lifelong Learning
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月14日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
VIP会员
相关资讯
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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
12+阅读 · 2023年1月19日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
18+阅读 · 2021年6月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Multi-Domain Multi-Task Rehearsal for Lifelong Learning
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月14日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015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
3+阅读 · 2015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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员