モデルパラメータ不確実性下でのロバストMPCのためのベイズ最適化
Bayesian Optimisation for Robust Model Predictive Control under Model Parameter Uncertainty
MPCのハイパーパラメータと遷移モデルパラメータの確率分布を報酬に基づき同時推定するため、異分散ノイズモデル付きベイズ最適化を提案し、制御・ロボティクス課題で累積報酬と安定性の向上を示した。
著者: Rel Guzman, Rafael Oliveira, Fabio Ramos
分類: cs.RO, cs.AI, cs.LG, math.OC
原文アブストラクト
We propose an adaptive optimisation approach for tuning stochastic model predictive control (MPC) hyper-parameters while jointly estimating probability distributions of the transition model parameters based on performance rewards. In particular, we develop a Bayesian optimisation (BO) algorithm with a heteroscedastic noise model to deal with varying noise across the MPC hyper-parameter and dynamics model parameter spaces. Typical homoscedastic noise models are unrealistic for tuning MPC since stochastic controllers are inherently noisy, and the level of noise is affected by their hyper-parameter settings. We evaluate the proposed optimisation algorithm in simulated control and robotics tasks where we jointly infer control and dynamics parameters. Experimental results demonstrate that our approach leads to higher cumulative rewards and more stable controllers.
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