机器人舰队的商业和工业部署在处决期间通常会落在遥远的人类遥控者身上,当时机器人处于危险之中或无法取得任务进展。通过持续学习,随着时间的推移,从偏远人类的干预措施也可以用来改善机器人机队控制政策。一个核心问题是如何有效地将人类关注分配给单个机器人。先前的工作在单机器人的单人类设置中解决了这一点。我们正式化了交互式车队学习(IFL)设置,其中多个机器人可以交互查询并向多个人类主管学习。我们提出了一个完全实施的开源IFL基准套件,以评估IFL算法的GPU加速ISAAC健身环境。我们提出了Fleet-Dagger,这是一个IFL算法的家庭,并将一种新颖的Fleet Dagger算法与模拟中的4个基准进行了比较。我们还使用4个ABB Yumi机器人臂进行了1000个物理块式实验试验。实验表明,人类向机器人的分配显着影响机器人车队的性能,并且我们的算法比基线的算法获得了人类努力回报的8.8倍。有关代码,视频和补充材料,请参见https://tinyurl.com/fleet-dagger。
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最近的工作表明,2臂“ Fling”运动对于服装平滑可能是有效的。我们考虑单臂弹性运动。与几乎不需要机器人轨迹参数调整的2臂fling运动不同,单臂fling运动对轨迹参数很敏感。我们考虑一个单一的6多机器人臂,该机器人臂学习跨越轨迹以实现高衣覆盖率。给定服装抓握点,机器人在物理实验中探索了不同的参数化fling轨迹。为了提高学习效率,我们提出了一种粗到精细的学习方法,该方法首先使用多军匪徒(MAB)框架有效地找到候选动作,然后通过连续优化方法来完善。此外,我们提出了基于Fling Fall结果不确定性的新颖培训和执行时间停止标准。与基线相比,我们表明所提出的方法显着加速学习。此外,由于通过自学人员收集的类似服装的先前经验,新服装的MAB学习时间最多减少了87%。我们评估了6种服装类型:毛巾,T恤,长袖衬衫,礼服,汗衫和牛仔裤。结果表明,使用先前的经验,机器人需要30分钟以下的时间才能为达到60-94%覆盖率的新型服装学习一项动作。
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架子通常用于将物体存储在房屋,商店和仓库中。我们制定了最佳架子布置(OSA)的问题,该目标是优化货架上对象的排列,以便在每个对象的访问频率和移动成本下,以获取访问时间。我们提出了一个混合企业计划(MIP)OSA-MIP,表明它在某些条件下找到了OSA的最佳解决方案,并在其一般成本设置中为其次优的解决方案提供了界限。我们在分析上表征了存在的必要且充分的架子密度条件,因此可以在不从架子上删除物体的情况下检索任何对象。来自1,575架模拟货架试验的实验数据和配备有推动刀片和吸入抓握工具的物理fetch机器人的54次试验表明,安排对象可以最佳地将预期的检索成本降低60-80%,以降低预期的搜索和预期的搜索在部分观察到的配置中,成本增加了50-70%,同时将搜索成功率提高到最高2倍。
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使用单个参数化动态动作操纵可变形物体对蝇钓,宽毯和播放洗牌板等任务非常有用。此类任务作为输入所需的最终状态并输出一个参数化的开环动态机器人动作,它向最终状态产生轨迹。这对于具有涉及摩擦力的复杂动态的长地平轨迹尤其具有挑战性。本文探讨了平面机器人铸造的任务(PRC):其中握住电缆一端的机器人手腕的一个平面运动使另一端朝向所需的目标滑过平面。 PRC允许电缆达到机器人工作区以外的点,并在家庭,仓库和工厂中具有电缆管理的应用。为了有效地学习给定电缆的PRC策略,我们提出了Real2Sim2Real,一个自动收集物理轨迹示例的自我监督框架,以使用差分演进调谐动态模拟器的参数,生成许多模拟示例,然后使用加权学习策略模拟和物理数据的组合。我们使用三种模拟器,ISAAC健身房分段,ISAAC健身房 - 混合动力和Pybullet,两个功能近似器,高斯工艺和神经网络(NNS),以及具有不同刚度,扭转和摩擦的三个电缆。结果每条电缆的16个举出的测试目标表明,使用ISAAC健身房分段的NN PRC策略达到中位误差距离(电缆长度的百分比),范围为8%至14%,表现优于真实或仅培训的基线和政策。只有模拟的例子。 https://tinyurl.com/robotcast可以使用代码,数据和视频。
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低光图像增强功能是一个经典的计算机视觉问题,旨在从低光图像中恢复正常暴露图像。但是,该领域常用的卷积神经网络擅长对空间结构域中的低频局部结构特征进行取样,从而导致重建图像的纹理细节不清楚。为了减轻这个问题,我们建议使用傅立叶系数进行新的模块,该模块可以在频率阶段的语义约束下恢复高质量的纹理细节并补充空间域。此外,我们使用带有不同接收场的扩张卷积为图像空间域设计了一个简单有效的模块,以减轻频繁下采样引起的细节损失。我们将上述部分集成到端到端的双分支网络中,并设计一个新颖的损失委员会和一个自适应融合模块,以指导网络灵活地结合空间和频域特征,以产生更令人愉悦的视觉效果。最后,我们在公共基准上评估了拟议的网络。广泛的实验结果表明,我们的方法的表现优于许多现有的最先进的结果,表现出出色的性能和潜力。
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分布式学习已成为缩放机器学习并解决数据隐私需求不断增长的积分工具。虽然对网络拓扑的更强大,但分散的学习计划没有获得与其集中式同行相同的人气水平,因为它们具有较低的竞争性能。在这项工作中,我们将此问题归因于分散的学习工人之间缺乏同步,在经验和理论上表现出来,收敛速度与工人之间的同步水平相关联。我们认为,基于非线性漫步(非政府组织)的新型分散式学习框架,享有有吸引力的有限时间共识性,以实现更好的同步。我们对其收敛性提供了仔细分析,并讨论了现代分布式优化应用的优点,如深神经网络。我们对通信延迟和随机聊天如何影响学习的分析进一步实现了适应异步和随机通信的实际变体的推导。为了验证我们提案的有效性,我们通过广泛的测试,我们通过广泛的测试来利用竞争解决方案,令人鼓舞的结果报告。
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最近推出的热集成技术已经了解并改善变推理(VI),提供了一个新的框架。在这项工作中,我们提出了热力学变目标(TVO)的仔细分析,弥合现有的变分目标和脱落的新见解,以推动该领域的差距。特别是,我们阐明了如何将TVO自然连接三个关键变方案,即重要性加权VI,仁义-VI,和MCMC-VI,它包含了最VI目标在实践中采用。为了解释理论和实践之间的性能差距,我们揭示热力学曲线的病理几何形状是如何产生负面影响TVO。通过推广加权平均持有人从几何平均值的整合路径,我们扩展TVO的理论和发现提高VI新的机遇。这促使我们的新VI的目标,命名为持有人的边界,这拼合热力学曲线和承诺,以实现精确的边缘数似然的一步逼近。提供对数字估计的选择的全面讨论。我们目前的合成和真实世界的数据集强有力的实证证据来支持我们的要求。
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处理严重的级别不平衡对现实世界的应用构成了重大挑战,特别是当少数群体课程的准确分类和泛化是主要兴趣时。在计算机视觉中,从长尾数据集学习是一种重复主题,特别是对于自然图像数据集。虽然现有解决方案主要吸引采样或加权调整,以缓解病理不平衡,或强加归纳偏差,以优先考虑非杂散关联,以提高基于因果关系的不耐性原则的示例效率和模型泛化。我们的提议介绍了元分布式场景,其中数据生成机制在标签条件特征分布上不变。即使相应的特征分布表现出明显的差异,这种因果假设能够从主导类到所代价的对应物中的高效知识转移。这使我们能够利用因果关系程序来扩大少数阶级的代表性。我们的开发与现有的极端分类技术正交,因此可以无缝集成。我们提案的效用以广泛的综合性和现实世界计算机视觉任务验证,防止了SOTA解决方案。
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The visual dimension of cities has been a fundamental subject in urban studies, since the pioneering work of scholars such as Sitte, Lynch, Arnheim, and Jacobs. Several decades later, big data and artificial intelligence (AI) are revolutionizing how people move, sense, and interact with cities. This paper reviews the literature on the appearance and function of cities to illustrate how visual information has been used to understand them. A conceptual framework, Urban Visual Intelligence, is introduced to systematically elaborate on how new image data sources and AI techniques are reshaping the way researchers perceive and measure cities, enabling the study of the physical environment and its interactions with socioeconomic environments at various scales. The paper argues that these new approaches enable researchers to revisit the classic urban theories and themes, and potentially help cities create environments that are more in line with human behaviors and aspirations in the digital age.
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Anomaly detection on time series data is increasingly common across various industrial domains that monitor metrics in order to prevent potential accidents and economic losses. However, a scarcity of labeled data and ambiguous definitions of anomalies can complicate these efforts. Recent unsupervised machine learning methods have made remarkable progress in tackling this problem using either single-timestamp predictions or time series reconstructions. While traditionally considered separately, these methods are not mutually exclusive and can offer complementary perspectives on anomaly detection. This paper first highlights the successes and limitations of prediction-based and reconstruction-based methods with visualized time series signals and anomaly scores. We then propose AER (Auto-encoder with Regression), a joint model that combines a vanilla auto-encoder and an LSTM regressor to incorporate the successes and address the limitations of each method. Our model can produce bi-directional predictions while simultaneously reconstructing the original time series by optimizing a joint objective function. Furthermore, we propose several ways of combining the prediction and reconstruction errors through a series of ablation studies. Finally, we compare the performance of the AER architecture against two prediction-based methods and three reconstruction-based methods on 12 well-known univariate time series datasets from NASA, Yahoo, Numenta, and UCR. The results show that AER has the highest averaged F1 score across all datasets (a 23.5% improvement compared to ARIMA) while retaining a runtime similar to its vanilla auto-encoder and regressor components. Our model is available in Orion, an open-source benchmarking tool for time series anomaly detection.
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