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エントロピー正則化された最適輸送によるサンプリングベース制御

arXiv cs.RO / 2026/5/5

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要点

  • 本論文は、勾配ベースの最適化が困難な不連続ダイナミクスを含む非線形ロボットシステム向けに、リアルタイム制御を改善するサンプリングベースのMPC手法としてOT-MPCを提案する。
  • MPPIやCEMのような既存の情報理論的目的が制御問題の幾何（構造）に鈍感であることに起因する問題（例：複雑なコスト地形でのモード平均化）を、エントロピー正則化された最適輸送により解決する。
  • OT-MPCは、候補となる制御シーケンスと低コスト提案の間で最適な結合（カップリング）を計算し、解空間のカバレッジを保つためにアンサンブル全体で更新を協調させつつ候補を改善する。
  • Sinkhornアルゴリズムを用いることで、勾配不要の閉形式アップデートを実現し、リアルタイム性能につなげる。
  • ナビゲーション、マニピュレーション、ロコモーションの各タスクで実験を行い、既存手法より成功率が高いことを示す。

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