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GRIT:用于自动驾驶的基于学习决策树的高速、可解释且可验证目标识别

机器人学 2021-08-10 v3 多智能体系统

摘要

自动驾驶车辆具备推断其他车辆目标的能力(目标识别)十分重要,以便安全地与其他车辆交互并预测其未来轨迹。这是一个困难的问题,尤其在许多车辆交互的城市环境中。目标识别方法必须快速以实时运行并做出准确推断。由于自动驾驶关乎安全关键,具备人类可解释且安全性可被形式化验证的方法十分重要。现有的自动驾驶车辆目标识别方法未能同时满足快速、准确、可解释与可验证这四个目标。我们提出基于可解释树的目标识别(GRIT),一种实现这些目标的目标识别系统。GRIT 利用在车辆轨迹数据上训练的决策树。我们在两个数据集上评估 GRIT,表明 GRIT 实现了快速推断速度并与两个深度学习基线、一种基于规划的目标识别方法以及 GRIT 的消融版本具有相当的精度。我们展示了所学树具有人类可解释性,并演示了如何使用可满足模理论(SMT)求解器对 GRIT 的性质进行形式化验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.06113,
  title  = {GRIT: Fast, Interpretable, and Verifiable Goal Recognition with Learned Decision Trees for Autonomous Driving},
  author = {Cillian Brewitt and Balint Gyevnar and Samuel Garcin and Stefano V. Albrecht},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06113},
  year   = {2021}
}

备注

2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)