Autonomous cars are well known for being vulnerable to adversarial attacks that can compromise the safety of the car and pose danger to other road users. To effectively defend against adversaries, it is required to not only test autonomous cars for finding driving errors but to improve the robustness of the cars to these errors. To this end, in this paper, we propose a two-step methodology for autonomous cars that consists of (i) finding failure states in autonomous cars by training the adversarial driving agent, and (ii) improving the robustness of autonomous cars by retraining them with effective adversarial inputs. Our methodology supports testing autonomous cars in a multi-agent environment, where we train and compare adversarial car policy on two custom reward functions to test the driving control decision of autonomous cars. We run experiments in a vision-based high-fidelity urban driving simulated environment. Our results show that adversarial testing can be used for finding erroneous autonomous driving behavior, followed by adversarial training for improving the robustness of deep reinforcement learning-based autonomous driving policies. We demonstrate that the autonomous cars retrained using the effective adversarial inputs noticeably increase the performance of their driving policies in terms of reduced collision and offroad steering errors.


翻译:众所周知,自治汽车很容易受到会损害汽车安全并对其他道路使用者构成危险的对抗性攻击。为了有效保护对手,不仅需要测试自主汽车以发现驾驶错误,而且要提高汽车对这些错误的稳健性。为此,我们在本文件中提出了自治汽车的两步方法,其中包括:(一) 通过培训对抗性驾驶代理人,在自主汽车中发现失灵状态,以及(二) 通过以有效的对抗性投入对自主汽车进行再培训,提高自主汽车的稳健性。我们的方法支持在多试剂环境中测试自主汽车,在两种习惯性奖赏功能上培训和比较对抗性汽车政策,以测试自主汽车的驾驶控制决定。我们在基于愿景的高度忠诚的城市驾驶模拟环境中进行试验。我们的结果显示,对抗性试验可以用来寻找错误的自主驾驶行为,然后进行对抗性训练,以提高深度强化学习自主驾驶政策的稳健性。我们证明,使用有效的对抗性投入对自主汽车进行再培训,明显提高了其驾驶政策在减少碰撞和越轨错误方面的性。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2022年11月8日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
VIP会员
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员