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OpenReview · State space models· Keiko Nagami; Mac Schwager·· 2023-11-05精选AI 评分73

采用学习式感知系统的状态估计与信念空间规划中的认知不确定性

Epistemic Uncertainty in State Estimation and Belief Space Planning with Learning-Based Perception Systems

AI 导读

基于摘要分析。本文研究机器人学习式感知系统在训练数据不足或分布外运行条件下的认知不确定性,提出 epistemic Kalman filter(EpiKF)和 epistemic belief space planner(EpiBSP),分别用于纳入认知不确定性的状态估计,以及避开高不确定性区域的轨迹规划。主要研究对象是机器人感知与规划,而非 EEG 或 BCI。 机制上,作者区分了由数据固有噪声产生的偶然不确定性(aleatoric uncertainty),以及由训练数据覆盖不足产生的认知不确定性(epistemic uncertainty)。作者指出,前者可通过训练残差量化,后者在分布外运行区域出现且较难量化。核心思路是训练一个由状态预测测量的生成模型,反向建模原先由测量预测状态的学习式感知映射;EpiKF 将认知不确定性纳入状态估计,EpiBSP 则在此基础上规划轨迹,以避开偶然与认知不确定性较高的区域。 摘要未说明生成模型的具体形式、训练目标、不确定性计算方式、滤波更新公式或规划目标,也未提供数据集、实验规模、对照基线和定量结果。因此,目前可确认的是方法构想,不能据此认定其估计精度、校准质量或规划安全性优于已有方法;实验协议、消融及统计信息尚未验证。 平台推测(待验证):若 BCI 任务具有明确的动态潜在状态及可建模的 EEG 观测关系,可假设状态到测量的生成建模有助于识别训练覆盖不足时的估计不确定性。可复用方向是生成式观测模型与滤波框架,但需改造 EEG 观测模型、状态定义及噪声假设;机器人轨迹规划模块并不能直接对应一般 BCI 解码。低信噪比、跨被试差异、通道变化和小数据可能使两类不确定性难以区分。一个可检验的小实验是在具有状态标注的动态 EEG 解码任务中,固定数据划分和解码器,对比仅建模观测噪声与加入认知不确定性的滤波方案,检验留出会话上的误差与不确定性校准。相关 EEG 工作尚未检索确认。

阅读价值

值得阅读的是其通过状态到测量的生成模型,将学习式感知的认知不确定性纳入状态估计与轨迹规划的机制;摘要未提供性能结果,实际收益尚未验证。

来源:OpenReview · State space models · openreview.net