This work addresses the problem of predicting the motion trajectories of dynamic objects in the environment. Recent advances in predicting motion patterns often rely on machine learning techniques to extrapolate motion patterns from observed trajectories, with no mechanism to directly incorporate known rules. We propose a novel framework, which combines probabilistic learning and constrained trajectory optimisation. The learning component of our framework provides a distribution over future motion trajectories conditioned on observed past coordinates. This distribution is then used as a prior to a constrained optimisation problem which enforces chance constraints on the trajectory distribution. This results in constraint-compliant trajectory distributions which closely resemble the prior. In particular, we focus our investigation on collision constraints, such that extrapolated future trajectory distributions conform to the environment structure. We empirically demonstrate on real-world and simulated datasets the ability of our framework to learn complex probabilistic motion trajectories for motion data, while directly enforcing constraints to improve generalisability, producing more robust and higher quality trajectory distributions.


翻译:这项工作解决了预测环境中动态物体运动轨迹的问题。最近预测运动模式的进展往往依靠机器学习技术从观察到的轨迹中推断出运动模式,而没有直接纳入已知规则的机制。我们提出了一个新框架,将概率学习和限制轨道优化结合起来。我们框架的学习组成部分为以观察到的过去坐标为条件的未来运动轨迹提供了分布。然后,这种分布被用作在限制优化问题之前使用,以强制对轨迹分布施加机会限制。这导致与以往相似的制约性轨迹分布。特别是,我们集中调查碰撞制约因素,例如外推未来轨迹分布符合环境结构的外推。我们在现实世界和模拟数据中以实验方式展示了我们框架学习复杂的概率运动轨迹的能力,同时直接施加限制,以提高一般性,产生更有力、更高质量的轨迹分布。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知会员服务
76+阅读 · 2021年1月30日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
模型优化基础,Sayak Paul,67页ppt
专知会员服务
74+阅读 · 2020年6月8日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
计算机类 | LICS 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年12月17日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
VIP会员
相关资讯
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
计算机类 | LICS 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年12月17日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员