传统的基于物理的建模是用于复杂非线性系统(如自动水下车辆(AUV))的控制设计中的耗时瓶颈。相比之下,纯粹的数据驱动模型虽然方便且迅速地获得,但需要大量的观察结果,并且缺乏针对安全至关重要系统的操作保证。利用可用的部分表征动态的数据驱动模型具有在典型的数据限制方案中为高价值复杂系统提供可靠的系统模型,从而避免了数月的数月昂贵的专家建模时间。在这项工作中,我们探索了专家模型和纯数据驱动建模之间的中间场。我们提出了面向控制的参数模型,具有不同水平的域意识,这些模型利用已知的系统结构和先前的物理知识来创建约束的深神经动力学系统模型。我们采用通用微分方程来构建AUV动力学的数据驱动的黑框和灰色框表示。此外,我们探索了一种混合制剂,该制剂明确模拟与不完美的灰色盒模型相关的残余误差。我们将学习模型的预测性能比较了初始条件和控制输入的不同分布的预测性能,以评估其准确性,概括和对控制的适用性。
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我们开发了一种新型的可区分预测控制(DPC),并根据控制屏障功能确保安全性和鲁棒性保证。DPC是一种基于学习的方法,用于获得近似解决方案,以解决明确的模型预测控制(MPC)问题。在DPC中,通过自动分化MPC问题获得的直接策略梯度,通过直接策略梯度进行了脱机优化的预测控制策略。所提出的方法利用了一种新形式的采样数据屏障功能,以在DPC设置中执行离线和在线安全要求,同时仅中断安全集合边界附近的基于神经网络的控制器。在模拟中证明了拟议方法的有效性。
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To build general robotic agents that can operate in many environments, it is often imperative for the robot to collect experience in the real world. However, this is often not feasible due to safety, time, and hardware restrictions. We thus propose leveraging the next best thing as real-world experience: internet videos of humans using their hands. Visual priors, such as visual features, are often learned from videos, but we believe that more information from videos can be utilized as a stronger prior. We build a learning algorithm, VideoDex, that leverages visual, action, and physical priors from human video datasets to guide robot behavior. These actions and physical priors in the neural network dictate the typical human behavior for a particular robot task. We test our approach on a robot arm and dexterous hand-based system and show strong results on various manipulation tasks, outperforming various state-of-the-art methods. Videos at https://video-dex.github.io
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Dynamic movement primitives are widely used for learning skills which can be demonstrated to a robot by a skilled human or controller. While their generalization capabilities and simple formulation make them very appealing to use, they possess no strong guarantees to satisfy operational safety constraints for a task. In this paper, we present constrained dynamic movement primitives (CDMP) which can allow for constraint satisfaction in the robot workspace. We present a formulation of a non-linear optimization to perturb the DMP forcing weights regressed by locally-weighted regression to admit a Zeroing Barrier Function (ZBF), which certifies workspace constraint satisfaction. We demonstrate the proposed CDMP under different constraints on the end-effector movement such as obstacle avoidance and workspace constraints on a physical robot. A video showing the implementation of the proposed algorithm using different manipulators in different environments could be found here https://youtu.be/hJegJJkJfys.
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先前的工作表明,单词在语音维度上是超级定义的,这些语音将它们与最小对竞争者区分开来。该现象已称为对比度超颗粒(CH)。我们提出了语音发作时间(fot)计划的动态神经场(DNF)模型,该模型从最小对竞争者的抑制作用中得出了CH。我们通过一项新的实验来测试模型的一些预测,该实验研究了伪金中无声的停止辅音CH。结果证明了伪造中的CH效应,这与实时计划和语音生产的效果的基础一致。与CH相比,用真实的词降低了伪金中CH的范围和大小,这与词汇和语音计划之间的互动激活的作用一致。我们讨论了模型统一一组明显不同现象的潜力,从CH到语音邻域效应到语音误差中的语音痕量效应。
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大气效应(例如湍流和背景热噪声)抑制了在开关键控自由空间光学通信中使用的相干光的传播。在这里,我们介绍并实验验证了卷积神经网络,以降低后处理中自由空间光学通信的位错误率,而自由空间光学通信的位比基于高级光学器件的现有解决方案明显简单,更便宜。我们的方法由两个神经网络组成,这是第一个确定在热噪声和湍流中存在相干位序列以及第二个解调相干位序列的存在。通过生成连贯的光线,将它们与热灯结合在一起,并通过湍流的水箱将其结合起来,通过生成开关的键入键流,可以通过实验获得我们网络的所有数据,从而获得了模拟的湍流,并将其传递给了最终的光线。高度准确性。我们的卷积神经网络提高了与阈值分类方案相比的检测准确性,并具有与当前解调和误差校正方案集成的能力。
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对医疗保健的物联网设备的采用越来越多,使研究人员能够使用这些设备生成的所有数据来构建情报。监测和诊断健康一直是这种设备有益的两个最常见的情况。最初,实现高预测准确性是首要任务,但是重点已逐渐转移到效率和更高的吞吐量上,并以分布式方式处理这些设备的数据已被证明可以帮助实现这两者。由于机器学习领域具有众多最先进的算法,因此确定在不同情况下表现最佳的算法是一个挑战。在本文献综述中,我们探索了由选定研究的作者测试的分布式机器学习算法,并确定了在每个医疗保健方案中达到最佳预测准确性的分布式机器学习算法。虽然没有算法始终执行,但随机森林在一些研究中表现最好。这可能是对IOMT数据协作机器学习的未来研究的好起点。
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本文提出了一个分类模型,用于根据其平衡来预测比特币地址的主要活动。由于余额是时间的函数,因此我们应用功能数据分析的方法;更具体地说,提出的分类模型的特征是数据的功能主组件。分类比特币地址是一个相关问题,其主要原因是:了解比特币市场的组成,并确定用于非法活动的地址。尽管已经提出了其他比特币分类器,但它们主要关注网络分析而不是曲线行为。另一方面,我们的方法不需要任何网络信息进行预测。此外,与专家构建的功能不同,功能功能具有直接构建的优势。结果表明,当将功能特征与标量特征相结合时,使用这些功能分别将功能特征与标量特征相似,而对于模型分别使用这些功能,这表明功能模型是当域特异性知识时是一个不错的选择。
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我们构建了一个系统,可以通过自己的手展示动作,使任何人都可以控制机器人手和手臂。机器人通过单个RGB摄像机观察人类操作员,并实时模仿其动作。人的手和机器人的手在形状,大小和关节结构上有所不同,并且从单个未校准的相机进行这种翻译是一个高度不受约束的问题。此外,重新定位的轨迹必须有效地在物理机器人上执行任务,这要求它们在时间上平稳且没有自我收集。我们的关键见解是,虽然配对的人类机器人对应数据的收集价格昂贵,但互联网包含大量丰富而多样的人类手视频的语料库。我们利用这些数据来训练一个理解人手并将人类视频流重新定位的系统训练到机器人手臂轨迹中,该轨迹是平稳,迅速,安全和语义上与指导演示的相似的系统。我们证明,它使以前未经训练的人能够在各种灵巧的操纵任务上进行机器人的态度。我们的低成本,无手套,无标记的远程遥控系统使机器人教学更容易访问,我们希望它可以帮助机器人学习在现实世界中自主行动。视频https://robotic-telekinesis.github.io/
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已显示通用非结构化神经网络在分布外的组成概述上挣扎。通过示例重组的组成数据增强已经转移了一些关于组成性的关于多个语义解析任务的黑盒神经模型的先前知识,但这通常需要特定于任务的工程或提供有限的收益。我们使用称为组成结构学习者(CSL)的型号提供更强大的数据重组方法。 CSL是一种具有拟同步无线语法骨干的生成模型,我们从训练数据中诱导。我们从CSL中进行重组的例子,并将其添加到预先训练的序列到序列模型(T5)的微调数据中。该程序有效地将大多数CSL的组成偏差转移到T5以进行诊断任务,并导致模型比在两个真实世界的组成泛化任务上的T5-CSL集合更强。这导致新的最先进的性能,这些挑战性的语义解析任务需要泛化自然语言变异和元素的新组成。
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