潜在観測拡張による視点取得(LEAPT):人とロボットのインタラクションに向けて
Latent Emission-Augmented Perspective-Taking (LEAPT) for Human-Robot Interaction
ロボットが人間の視点を推論できるよう、不確実性を考慮した深層世界モデルを提案し、部分的に観測可能な3つのHRIタスクで有効性を示した。
著者: Kaiqi Chen, Jing Yu Lim, Kingsley Kuan, Harold Soh
分類: cs.AI, cs.HC, cs.RO
原文アブストラクト
Perspective-taking is the ability to perceive or understand a situation or concept from another individual's point of view, and is crucial in daily human interactions. Enabling robots to perform perspective-taking remains an unsolved problem; existing approaches that use deterministic or handcrafted methods are unable to accurately account for uncertainty in partially-observable settings. This work proposes to address this limitation via a deep world model that enables a robot to perform both perception and conceptual perspective taking, i.e., the robot is able to infer what a human sees and believes. The key innovation is a decomposed multi-modal latent state space model able to generate and augment fictitious observations/emissions. Optimizing the ELBO that arises from this probabilistic graphical model enables the learning of uncertainty in latent space, which facilitates uncertainty estimation from high-dimensional observations. We tasked our model to predict human observations and beliefs on three partially-observable HRI tasks. Experiments show that our method significantly outperforms existing baselines and is able to infer visual observations available to other agent and their internal beliefs.
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