Many robot applications call for autonomous exploration and mapping of unknown and unstructured environments. Information-based exploration techniques, such as Cauchy-Schwarz quadratic mutual information (CSQMI) and fast Shannon mutual information (FSMI), have successfully achieved active binary occupancy mapping with range measurements. However, as we envision robots performing complex tasks specified with semantically meaningful objects, it is necessary to capture semantic categories in the measurements, map representation, and exploration objective. This work develops a Bayesian multi-class mapping algorithm utilizing range-category measurements. We derive a closed-form efficiently computable lower bound for the Shannon mutual information between the multi-class map and the measurements. The bound allows rapid evaluation of many potential robot trajectories for autonomous exploration and mapping. We compare our method against frontier-based and FSMI exploration and apply it in a 3-D photo-realistic simulation environment.


翻译:许多机器人应用要求对未知和无结构的环境进行自主的勘探和绘图。基于信息的勘探技术,如Cauchy-Schwarz二次相互信息(CSQMI)和香农快速相互信息(FSMI),已经成功地实现了以测距法进行积极的二进制占用式绘图;然而,随着我们设想机器人执行与具有地义意义的物体有关的复杂任务,有必要在测量、地图显示和勘探目标中捕捉语义类别。这项工作开发了一种利用范围类别测量的巴伊西亚多级测绘算法。我们为多级地图和测量图之间的香农相互信息开发一种封闭式高效的可调制下线。这种测距使得能够快速评估许多潜在的机器人轨道进行自主勘探和绘图。我们将我们的方法与基于边界和FSMI的勘探方法进行比较,并将其应用于3-D摄影现实模拟环境。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
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
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
184+阅读 · 2020年2月1日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11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
RL 真经
CreateAMind
6+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2017年10月20日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月4日
Learning Dynamic Routing for Semantic Segmentation
Arxiv
8+阅读 · 2020年3月23日
Deep Co-Training for Semi-Supervised Image Segmentation
Arxiv
9+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
最新内容
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
5+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
7+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
8+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关资讯
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
RL 真经
CreateAMind
6+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2017年10月20日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员