Autonomous vehicles (AVs) offer a cost-effective solution for scientific missions such as underwater tracking. Reinforcement learning (RL) has emerged as a powerful method for controlling AVs, but scaling to fleets (essential for multi-target tracking or rapidly moving targets) is challenging. Multi-Agent RL (MARL) is notoriously sample-inefficient, and while high-fidelity simulators like Gazebo's LRAUV provide up to 100x faster-than-real-time single-robot simulations, they offer little speedup in multi-vehicle scenarios, making MARL training impractical. Yet, high-fidelity simulation is crucial to test complex policies and close the sim-to-real gap. To address these limitations, we develop a GPU-accelerated environment that achieves up to 30,000x speedup over Gazebo while preserving its dynamics. This enables fast, end-to-end GPU training and seamless transfer to Gazebo for evaluation. We also introduce a Transformer-based architecture (TransfMAPPO) that learns policies invariant to fleet size and number of targets, enabling curriculum learning to train larger fleets on increasingly complex scenarios. After large-scale GPU training, we perform extensive evaluations in Gazebo, showing our method maintains tracking errors below 5m even with multiple fast-moving targets.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【CMU博士论文】分布式强化学习自动驾驶,100页pdf
专知会员服务
37+阅读 · 2023年4月17日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29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
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
0+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
1+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
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
10+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
【CMU博士论文】分布式强化学习自动驾驶,100页pdf
专知会员服务
37+阅读 · 2023年4月17日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
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
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
0+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
1+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
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员