Модификация алгоритма глубокого обучения для распределения функций и задач между робототехническим комплексом и человеком в условиях неопределенности и переменности окружающей среды
М. А. Шереужев, У Го, В. В. Серебренный
Загрузить полный текст
Аннотация: В реальном мире условия редко бывают стабильными, что требует от робототехнических комплексов (РТК) способности к адаптации в условиях неопределенности. Синергия человека и робота повышает производительность, однако для этого необходимы эффективные методы распределения задач, учитывающие особенности обеих сторон. Целью работы является определение оптимальных стратегий распределения задач между людьми и РТК и адаптивное управление РТК в условиях неопределенности и изменяющейся среды. Методы исследования. В работе предложен графовый подход к распределению задач, основанный на возможностях человека и робота. В алгоритм обучения с подкреплением встроен механизм памяти LSTM (Long short-term memory) для решения проблемы частичной наблюдаемости, вызванной неточностью измерений сенсоров и шумом окружающей среды. Метод HER (Hindsight Experience Replay) применен для преодоления проблемы скудных вознаграждений. Результаты. Обученная модель продемонстрировала стабильную сходимость, достигая высокого уровня успешности манипуляции объектами. Интеграция методов LSTM и HER в обучение с подкреплением позволяет успешно решать вопросы распределения задач между человеком и роботом в условиях неопределенности и изменяющейся среды. Предложенный метод можно применять в различных сценариях для РТК в сложных и изменяющихся условиях.
Ключевые слова: взаимодействие человека и робота, адаптивный алгоритм управления, распределение задач, обучение с подкреплением.
Для цитирования. Шереужев М. А., Го У, Серебренный В. В. Модификация алгоритма глубокого обучения для распределения функций и задач между робототехническим комплексом и человеком в условиях неопределенности и переменности окружающей среды // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2024. Т. 26. № 6. С. 208–218. DOI: 10.35330/1991-6639-2024-26-6-208-218