バッチ剛体シミュレーションを用いた並列モンテカルロ木探索による長期的エピソード型ロボット計画の高速化
Parallel Monte Carlo Tree Search with Batched Rigid-body Simulations for Speeding up Long-Horizon Episodic Robot Planning
GPU上の大規模シミュレータで多数のシミュレーションを並列実行する並列MCTSを提案し、散らかった物体の把持タスクで30倍以上の高速化と解品質向上を実現した。
著者: Baichuan Huang, Abdeslam Boularias, Jingjin Yu
分類: cs.RO
原文アブストラクト
We propose a novel Parallel Monte Carlo tree search with Batched Simulations (PMBS) algorithm for accelerating long-horizon, episodic robotic planning tasks. Monte Carlo tree search (MCTS) is an effective heuristic search algorithm for solving episodic decision-making problems whose underlying search spaces are expansive. Leveraging a GPU-based large-scale simulator, PMBS introduces massive parallelism into MCTS for solving planning tasks through the batched execution of a large number of concurrent simulations, which allows for more efficient and accurate evaluations of the expected cost-to-go over large action spaces. When applied to the challenging manipulation tasks of object retrieval from clutter, PMBS achieves a speedup of over $30\times$ with an improved solution quality, in comparison to a serial MCTS implementation. We show that PMBS can be directly applied to real robot hardware with negligible sim-to-real differences. Supplementary material, including video, can be found at https://github.com/arc-l/pmbs.
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