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自動運転arXiv:2511.11740

ExpertAD: Mixture of Expertsによる自動運転システムの強化

ExpertAD: Enhancing Autonomous Driving Systems with Mixture of Experts

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複雑な運転シーンでの知覚と計画の課題に対処するため、Mixture of Expertsアーキテクチャを採用したExpertADを提案し、衝突率と推論遅延を削減した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- どんなもの? - end-to-end autonomous driving systems (ADSs) の性能を Mixture of Experts (MoE) アーキテクチャで強化する新フレームワーク ExpertAD - 知覚と計画の両面を対象に、複雑な走行シーンの意味理解と計画の干渉・遅延を緩和する - 構成要素として Perception Adapter (PA) と Mixture of Sparse Experts (MoSE) を導入 - 衝突率と推論遅延の削減、希少シナリオでの multi-skill planning、未見都市環境への汎化を狙う

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 先行研究と比べてどこがすごい? - 従来の end-to-end ADSs は曖昧・雑音の多い semantics や複数タスク間の interference、長い inference latency が課題 - ExpertAD は MoE により、計画時のタスク干渉を抑えつつ効率的な planning を実現 - 実験で平均 collision rate を最大 20% 削減、inference latency を 25% 削減(prior methods 比) - 希少シナリオ(事故、緊急車両への道譲り等)での multi-skill planning と未見 urban environments への汎化も評価

3. 技術・手法の肝は?

- 技術や手法の肝はどこ? - Mixture of Experts (MoE) アーキテクチャを ADS に適用 - Perception Adapter (PA): タスクに重要な特徴を増幅し、文脈に即した scene understanding を確保 - Mixture of Sparse Experts (MoSE): 予測時のタスク干渉を最小化し、効果的かつ効率的な planning を可能にする - 知覚側の特徴強調と計画側の疎な expert 選択を組み合わせる点が肝

4. どうやって有効だと検証した?

- どうやって有効だと検証した? - 実験により平均 collision rate と inference latency を prior methods と比較 - 希少シナリオ(accidents、yielding to emergency vehicles 等)で multi-skill planning 能力を評価 - 未見の urban environments への汎化を評価 - 複雑な走行シナリオでの decision-making process を示す case study を提示 - 具体的なデータセット名・ベンチマーク名は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 議論はある? - 要旨からは不明 - 示唆される論点として、曖昧・雑音の多い semantics の扱い、複数タスク間 interference の残存、MoE の expert 選択や sparse 化の設計、希少シナリオでの安全性評価の範囲が考えられるが、本文の議論は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 次に読むべき論文は? - end-to-end autonomous driving systems (ADSs) の代表的研究(要旨では個別名の参照なし) - Mixture of Experts (MoE) および sparse expert に関する基礎研究 - multi-task learning における task interference を扱う研究 - 希少シナリオ・未見環境への汎化を評価する autonomous driving ベンチマーク関連研究 - 具体的な参照論文名は要旨からは不明

※ 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: Haowen Jiang, Xinyu Huang, You Lu, Dingji Wang, Yuheng Cao, Chaofeng Sha, Bihuan Chen, Keyu Chen, Xin Peng

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

Recent advancements in end-to-end autonomous driving systems (ADSs) underscore their potential for perception and planning capabilities. However, challenges remain. Complex driving scenarios contain rich semantic information, yet ambiguous or noisy semantics can compromise decision reliability, while interference between multiple driving tasks may hinder optimal planning. Furthermore, prolonged inference latency slows decision-making, increasing the risk of unsafe driving behaviors. To address these challenges, we propose ExpertAD, a novel framework that enhances the performance of ADS with Mixture of Experts (MoE) architecture. We introduce a Perception Adapter (PA) to amplify task-critical features, ensuring contextually relevant scene understanding, and a Mixture of Sparse Experts (MoSE) to minimize task interference during prediction, allowing for effective and efficient planning. Our experiments show that ExpertAD reduces average collision rates by up to 20% and inference latency by 25% compared to prior methods. We further evaluate its multi-skill planning capabilities in rare scenarios (e.g., accidents, yielding to emergency vehicles) and demonstrate strong generalization to unseen urban environments. Additionally, we present a case study that illustrates its decision-making process in complex driving scenarios.

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