人間とロボットの協調における複雑な認知タスクのための確率的モデル検査
Probabilistic Model Checking for Complex Cognitive Tasks -- A case study in human-robot interaction
人間の行動をQテーブルからマルコフ決定過程としてモデル化し、確率的モデル検査でロボットの最適方策を合成する手法を提案した論文。
著者: Sebastian Junges, Nils Jansen, Joost-Pieter Katoen, Ufuk Topcu
分類: cs.AI, cs.RO
原文アブストラクト
This paper proposes to use probabilistic model checking to synthesize optimal robot policies in multi-tasking autonomous systems that are subject to human-robot interaction. Given the convincing empirical evidence that human behavior can be related to reinforcement models, we take as input a well-studied Q-table model of the human behavior for flexible scenarios. We first describe an automated procedure to distill a Markov decision process (MDP) for the human in an arbitrary but fixed scenario. The distinctive issue is that -- in contrast to existing models -- under-specification of the human behavior is included. Probabilistic model checking is used to predict the human's behavior. Finally, the MDP model is extended with a robot model. Optimal robot policies are synthesized by analyzing the resulting two-player stochastic game. Experimental results with a prototypical implementation using PRISM show promising results.
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