В узком коридоре маленький робот на колёсах и большой робот с другой системой поворота не могут ехать совершенно одинаково. Команда «поверни направо» приведёт к разным движениям. Группа Чжидуна Вана предложила учить одну программу планировать путь для нескольких видов роботов, не забывая об их различиях.
В основе метода лежит модель мира[1]: программа пытается предсказать, как изменится картинка вокруг робота после движения. Но одной картинки недостаточно. Учёные добавили описание того, как именно конкретный робот разгоняется и поворачивает. Поэтому программа может выбирать путь с учётом возможностей машины, а не только свободного места впереди.
В компьютерных испытаниях участвовали семь роботов пяти типов движения. Общая программа выполняла задания успешнее некоторых сравниваемых способов на 3,8–10,6 процентного пункта[2]. Затем исследователи три минуты управляли настоящим роботом вручную, чтобы узнать особенности его движения, и проверили путь в незнакомом помещении.
Авторы связывают общую модель мира с дифференцируемой упрощённой моделью движения конкретного робота через изменение положения камеры. Общий предсказатель обучен на данных нескольких платформ, а параметры кинематики идентифицируют отдельно. При мысленном развёртывании будущего команда сначала проходит через модель робота, затем через предсказатель сцены. Это позволяет учитывать ограничения поворота и скорости без обучения отдельной политики для каждого типа машины.
Проверка настоящего робота важна, но она не означает, что программа уже подходит для любого транспорта или лестниц. В работе отдельно говорится о движении по ровной поверхности и определённых типах машин.
Дело не только в том, видит ли робот свободный проход. Разные машины по-разному поворачивают, тормозят и ускоряются. Если планировщик представляет лишь картинку комнаты, он может предложить невозможный поворот. Исследователи добавили небольшое описание движения каждой машины к общей модели мира. Получается сочетание общего знания о сцене и частных физических ограничений, а не один набор одинаковых команд для всех.
В реальном опыте параметры новой платформы определяли после трёх минут ручного движения, затем проверяли навигацию в незнакомых помещениях. Но центральное предположение о ровной поверхности не охватывает лестницы, крутые уклоны и контактное преодоление препятствий. Числовое превосходство над базовыми методами получено в симуляции, а реальный опыт подтверждает более узкий сценарий переноса.
Для настоящего робота понадобилось три минуты ручного движения, чтобы определить его особенности. Это не время полной установки и не проверка движения по лестницам. Интересно, насколько коротким может быть знакомство с новой машиной, прежде чем общий планировщик начнёт делать полезные прогнозы.