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面向可部署且通用的自主性运动预测趋势:一次回顾与展望

机器人学 2025-11-13 v4

摘要

运动预测,近年来作为世界模型流行,指对未来智能体状态或场景演化的预测,这源于人类认知,横跨感知与决策。它使智能系统(如机器人和自动驾驶汽车)能够在动态、涉及人类的环境中安全行动,并指导更广泛的时间序列推理挑战。随着方法、表征和数据集的进展,该领域取得了快速进展,基准结果不断更新。然而,当最先进的方法部署到实际场景时,往往难以推广至开放世界条件,未能达到部署标准。这揭示了研究基准(常为理想化或不恰当)与现实复杂度之间的鸿沟。为此,本综述重访运动预测模型的可部署性与可推广性,着重关注机器人、自动驾驶和人类运动的应用。我们首先提供运动预测方法的全面分类体系,涵盖表征、建模策略、应用领域和评估协议。随后,我们研究两个关键挑战:(1) 将运动预测模型推进至真实部署标准,运动预测不再孤立运行,而是闭环自主系统的一个模块——它接受定位与感知的输入,并为下游规划与控制提供信息。(2) 如何将运动预测模型从有限的已见场景/数据集推广至开放世界环境。全文中,我们突出关键性开放性挑战,以指引未来工作,力求校准社区的努力,培育既可衡量又对现实应用有意义的进展。项目网页可在此处找到 https://trends-in-motion-prediction-2025.github.io/。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.09074,
  title  = {Trends in Motion Prediction Toward Deployable and Generalizable Autonomy: A Revisit and Perspectives},
  author = {Letian Wang and Marc-Antoine Lavoie and Sandro Papais and Barza Nisar and Yuxiao Chen and Wenhao Ding and Boris Ivanovic and Hao Shao and Abulikemu Abuduweili and Evan Cook and Yang Zhou and Peter Karkus and Jiachen Li and Changliu Liu and Marco Pavone and Steven Waslander},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.09074},
  year   = {2025}
}

备注

(Book) To Appear in Foundation and Trends in Robotics. 163 pages, 40 figures, 13 tables