RED: 環境変動下でのロボット推論のための適応型リアルタイムDAGスケジューリング
RED: Adaptive Real-Time DAG Scheduling for Robotic Inference under Environmental Dynamics
動的環境で変化するタスク構造に適応しつつ、リアルタイム制約を保証するロボット向けDAGスケジューリングフレームワークRED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: Zexin Li, Tao Ren, Johnathan Liu, Xiaoxi He, Cong Liu
分類: cs.RO, cs.SE, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
Robots deployed in dynamic environments must contend with environment-driven changes that reshape computation at runtime: new tasks may appear, precedence relations can shift, and overall workload structure evolves, all of which degrade performance, especially when multi-task inference is required under tight resource and real-time budgets. We present RED, a real-time scheduling framework for multi-task deep neural network workloads on resource-constrained robotic platforms that adapts to Robotic Environmental Dynamics (RED) while preserving end-to-end timing guarantees under modeling assumptions. The core of RED is a deadline-aware scheduler that assigns intermediate sub-deadlines, allowing it to accommodate evolving computation graphs and asynchronous inference induced by unpredictable conditions. The framework also supports flexible deployment of MIMONet (multi-input multi-output neural networks), commonly used in multi-tasking robots to alleviate memory pressure through weight sharing. RED explicitly leverages this shared-parameter property via a workload refinement and graph-reconstruction procedure that aligns MIMONet structure with schedulability requirements, improving compatibility and efficiency. We implement RED on NVIDIA Jetson family platforms and on an Apple M-series MacBook and evaluate it on navigation-oriented workloads representative of real robotic scenarios. Experiments show consistent gains over existing methods in throughput, deadline satisfaction, robustness to interference, adaptability, and runtime overhead.
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