Monte Carlo tree search with spectral expansion for planning with dynamical systems

蒙特卡罗方法 统计物理学 蒙特卡罗树搜索 计算机科学 树(集合论) 算法 物理 数学 组合数学 统计
作者
Benjamin Rivière,John Lathrop,Soon‐Jo Chung
出处
期刊:Science robotics [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:9 (97) 被引量:3
标识
DOI:10.1126/scirobotics.ado1010
摘要

The ability of a robot to plan complex behaviors with real-time computation, rather than adhering to predesigned or offline-learned routines, alleviates the need for specialized algorithms or training for each problem instance. Monte Carlo Tree Search is a powerful planning algorithm that strategically explores simulated future possibilities, but it requires a discrete problem representation that is irreconcilable with the continuous dynamics of the physical world. We present Spectral Expansion Tree Search (SETS), a real-time, tree-based planner that uses the spectrum of the locally linearized system to construct a low-complexity and approximately equivalent discrete representation of the continuous world. We prove SETS converges to a bound of the globally optimal solution for continuous, deterministic and differentiable Markov Decision Processes, a broad class of problems that includes underactuated nonlinear dynamics, non-convex reward functions, and unstructured environments. We experimentally validate SETS on drone, spacecraft, and ground vehicle robots and one numerical experiment, each of which is not directly solvable with existing methods. We successfully show SETS automatically discovers a diverse set of optimal behaviors and motion trajectories in real time.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
YOKi发布了新的文献求助10
1秒前
小胡完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
DYL发布了新的文献求助10
2秒前
充电宝应助sinFlee采纳,获得10
2秒前
茹茹发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Jiro完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
长矛沾屎戳谁谁死完成签到,获得积分10
4秒前
乐人完成签到 ,获得积分10
4秒前
sun发布了新的文献求助10
4秒前
whisper发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
经纬完成签到,获得积分10
5秒前
酷炫的书本完成签到 ,获得积分10
5秒前
阔达忆秋完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI6.3应助11采纳,获得10
6秒前
Owen应助坚果燕麦采纳,获得10
6秒前
Owen应助哈利哈瑞采纳,获得10
6秒前
Jasper应助韦小强采纳,获得10
6秒前
CipherSage应助xhl采纳,获得10
7秒前
水水发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Sayan_x86发布了新的文献求助10
8秒前
上官若男应助夏侯无色采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
123发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
hotdx完成签到,获得积分10
11秒前
啵啵叽完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6220917
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8045940
关于积分的说明 16772899
捐赠科研通 5306396
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2826877
邀请新用户注册赠送积分活动 1805032
关于科研通互助平台的介绍 1664552