不確実性を見通す:視覚ナビゲーションにおけるロバストなタスク指向最適化
Seeing through Uncertainty: Robust Task-Oriented Optimization in Visual Navigation
視覚ナビゲーションでデータ不足時に生じる知覚の不確実性を凸集合としてモデル化し、ロバスト最適化と統合することで未知環境への汎化性能を高める学習フレームワークNeuROを提案した。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Yiyuan Pan, Yunzhe Xu, Zhe Liu, Hesheng Wang
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Visual navigation is a fundamental problem in embodied AI, yet practical deployments demand long-horizon planning capabilities to address multi-objective tasks. A major bottleneck is data scarcity: policies learned from limited data often overfit and fail to generalize OOD. Existing neural network-based agents typically increase architectural complexity that paradoxically become counterproductive in the small-sample regime. This paper introduce NeuRO, a integrated learning-to-optimize framework that tightly couples perception networks with downstream task-level robust optimization. Specifically, NeuRO addresses core difficulties in this integration: (i) it transforms noisy visual predictions under data scarcity into convex uncertainty sets using Partially Input Convex Neural Networks (PICNNs) with conformal calibration, which directly parameterize the optimization constraints; and (ii) it reformulates planning under partial observability as a robust optimization problem, enabling uncertainty-aware policies that transfer across environments. Extensive experiments on both unordered and sequential multi-object navigation tasks demonstrate that NeuRO establishes SoTA performance, particularly in generalization to unseen environments. Our work thus presents a significant advancement for developing robust, generalizable autonomous agents.
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