Hierarchical least-squares programs with linear constraints (HLSP) are a type of optimization problem very common in robotics. Each priority level contains an objective in least-squares form which is subject to the linear constraints of the higher priority hierarchy levels. Active-set methods (ASM) are a popular choice for solving them. However, they can perform poorly in terms of computational time if there are large changes of the active set. We therefore propose a computationally efficient primal-dual interior-point method (IPM) for HLSP's which is able to maintain constant numbers of solver iterations in these situations. We base our IPM on the null-space method which requires only a single decomposition per Newton iteration instead of two as it is the case for other IPM solvers. After a priority level has converged we compose a set of active constraints judging upon the dual and project lower priority levels into their null-space. We show that the IPM-HLSP can be expressed in least-squares form which avoids the formation of the quadratic Karush-Kuhn-Tucker (KKT) Hessian. Due to our choice of the null-space basis the IPM-HLSP is as fast as the state-of-the-art ASM-HLSP solver for equality only problems.


翻译:具有线性限制的等级最小方程式( HLSP) 是一种在机器人中非常常见的优化问题。 每个优先级别都包含一个以最小方形形式设定的目标, 受较高优先等级层次线性限制的限制。 主动设定方法( ASM) 是解决这些障碍的流行选择。 但是, 如果活动组群发生大幅变化, 它们可以在计算时间方面表现不佳 。 因此, 我们为 HLSP 提出一种计算高效的初等双向内点方法( IPM), 它可以在这些情况下保持固定的求解码迭代数 。 我们将我们的IPM 以无空间法方法为基础, 它只需要对牛顿的重复进行单一解剖, 而不是像其他IPM 解析者一样, 主动设定方法 。 在优先级别整合后, 我们根据空格中的双重和项目较低优先级, 对空格空间进行一系列主动限制。 我们显示, IPM- HLSP 可以以最小方形表示, 避免在无空间- 将 Karush- LKKK 设置为快速的 标准 。

0
下载
关闭预览

相关内容

信息处理和管理(IPM)在计算机与信息科学的交叉点上发布了有关领域,包括但不限于商业、市场营销、广告、社交计算和信息技术等领域的理论、方法或应用的前沿研究。该杂志的目的是通过为及时传播高级和热门问题提供有效的论坛,从而在计算机与信息科学的交叉点上增进研究人员和从业人员的利益。该期刊对原始研究文章、研究调查文章、研究方法文章以及涉及研究关键应用的文章特别感兴趣。官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ipm/
【KDD2021】图神经网络,NUS- Xavier Bresson教授
专知会员服务
62+阅读 · 2021年8月20日
专知会员服务
75+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11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
意识是一种数学模式
CreateAMind
3+阅读 · 2019年6月24日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
人工智能 | 国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2019年1月4日
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机类 | 国际会议信息7条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年11月17日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月27日
Arxiv
4+阅读 · 2017年1月2日
VIP会员
相关VIP内容
【KDD2021】图神经网络,NUS- Xavier Bresson教授
专知会员服务
62+阅读 · 2021年8月20日
专知会员服务
75+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11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
相关资讯
意识是一种数学模式
CreateAMind
3+阅读 · 2019年6月24日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
人工智能 | 国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2019年1月4日
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机类 | 国际会议信息7条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年11月17日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员