経験ベースのヒューリスティック探索:深層Q学習によるロバストな動作計画
Experience-Based Heuristic Search: Robust Motion Planning with Deep Q-Learning
深層Qネットワークの経験をヒューリスティック探索のヒューリスティックとして組み込み、強化学習計画の統計的失敗率を克服しつつ計算効率を保つ手法を提案し、駐車場での経路計画で評価した。
著者: Julian Bernhard, Robert Gieselmann, Klemens Esterle, Alois Knoll
分類: cs.RO, cs.AI
原文アブストラクト
Interaction-aware planning for autonomous driving requires an exploration of a combinatorial solution space when using conventional search- or optimization-based motion planners. With Deep Reinforcement Learning, optimal driving strategies for such problems can be derived also for higher-dimensional problems. However, these methods guarantee optimality of the resulting policy only in a statistical sense, which impedes their usage in safety critical systems, such as autonomous vehicles. Thus, we propose the Experience-Based-Heuristic-Search algorithm, which overcomes the statistical failure rate of a Deep-reinforcement-learning-based planner and still benefits computationally from the pre-learned optimal policy. Specifically, we show how experiences in the form of a Deep Q-Network can be integrated as heuristic into a heuristic search algorithm. We benchmark our algorithm in the field of path planning in semi-structured valet parking scenarios. There, we analyze the accuracy of such estimates and demonstrate the computational advantages and robustness of our method. Our method may encourage further investigation of the applicability of reinforcement-learning-based planning in the field of self-driving vehicles.
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