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北京智源研究院· 学术君·· 16 天前精选AI 评分75

96台机器人集体进化成功率反超人类

96台机器人共同进化,成功率反超人类!清华、智元机器人、无问芯穹联合提出“集体经验学习”

AI 摘要

清华大学、智元机器人与无问芯穹联合团队提出集体经验学习(CEL),通过让已部署机器人共享执行经验共同改进策略,在手机包装、插花、叠衣服等五项真实世界操作任务上,使用96台机器人进行学习后,任务成功率从79.2%提升至98.3%

正文 · 中文整理稿

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机器人在真实世界中的每一次执行,都在产生经验。 如何把这些经验利用起来,一直是个难题。 传统做法依靠人工纠正,由远程操作人员监控机器人执行,在策略出错时接管并给出正确动作。 这种模式在几台机器人上还可以维持,但随着集群规模扩大,人工监督迟早跟不上需求的增长。 针对这一问题,清华大学、智元机器人与无问芯穹联合团队提出了集体经验学习(CEL),一种让已部署机器人共享执行经验、共同改进同一策略的学习范式。

CEL的算法实现是失败引导的经验检索微调(FERT):利用机器人执行失败时的上下文,从整个集群共享的成功经验中检索相关轨迹片段,并将其中记录的动作作为监督信号来更新策略。 整个过程无需额外收集专家示范或纠正动作。 人类只需为每次执行标注成功或失败并重置环境,动作本身全部由机器人提供。 为支撑大规模集群上的持续学习,团队还构建了容错异步训练系统(FATS)。

在手机包装、插花、叠衣服等五项真实世界操作任务上,研究团队每项任务各进行了120次试验,参与评估的机器人均未参与训练数据采集,最终策略的成功率达到93.3%至99.2%。 在固定每台机器人采集时长,仅增加机器人数量时,集群越大、经验越多,FERT的成绩总体也越好。 在多阶段手机包装任务中,使用96台机器人进行学习后,任务成功率从79.2%提升至98.3%。 这些结果表明,集体经验可以成为一种可行的可扩展机器人学习基础:随着部署规模扩大,经验供给同步增长,而无需专家监督随之同比例扩张。

这为机器人在部署过程中持续提高策略可靠性提供了一条路径。

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来源:北京智源研究院 · hub.baai.ac.cn

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