Emergence of Maps in the Memories of Blind Navigation Agents
Auteurs : Erik Wijmans, Manolis Savva, Irfan Essa, Stefan Lee, Ari S. Morcos, Dhruv Batra
Résumé : Animal navigation research posits that organisms build and maintain internal spatial representations, or maps, of their environment. We ask if machines -- specifically, artificial intelligence (AI) navigation agents -- also build implicit (or 'mental') maps. A positive answer to this question would (a) explain the surprising phenomenon in recent literature of ostensibly map-free neural-networks achieving strong performance, and (b) strengthen the evidence of mapping as a fundamental mechanism for navigation by intelligent embodied agents, whether they be biological or artificial. Unlike animal navigation, we can judiciously design the agent's perceptual system and control the learning paradigm to nullify alternative navigation mechanisms. Specifically, we train 'blind' agents -- with sensing limited to only egomotion and no other sensing of any kind -- to perform PointGoal navigation ('go to $\Delta$ x, $\Delta$ y') via reinforcement learning. Our agents are composed of navigation-agnostic components (fully-connected and recurrent neural networks), and our experimental setup provides no inductive bias towards mapping. Despite these harsh conditions, we find that blind agents are (1) surprisingly effective navigators in new environments (~95% success); (2) they utilize memory over long horizons (remembering ~1,000 steps of past experience in an episode); (3) this memory enables them to exhibit intelligent behavior (following walls, detecting collisions, taking shortcuts); (4) there is emergence of maps and collision detection neurons in the representations of the environment built by a blind agent as it navigates; and (5) the emergent maps are selective and task dependent (e.g. the agent 'forgets' exploratory detours). Overall, this paper presents no new techniques for the AI audience, but a surprising finding, an insight, and an explanation.
Outils pour cet article
Posez des questions sur cet article à notre assistant IA
Vous pouvez aussi discutez avec plusieurs papiers à la fois ici.
⚠La licence de l'article ne nous permet pas de nous appuyer sur son contenu et l'assistant IA ne peut se servir que des métadonnées de l'article plutôt que de l'article complet.
Le résumé précédent a été créé il y a plus d'un an et peut être réexécuté (si nécessaire) en cliquant sur le bouton Exécuter ci-dessous.
⚠La licence de cet article spécifique ne nous permet pas de nous appuyer sur son contenu et les outils de synthèse seront exécutés en utilisant les métadonnées de l'article plutôt que l'article complet. Cependant, l'outil produira quand même un bon résultat, et vous pouvez également essayer nos outils sur des papiers avec des licences plus ouvertes.
Articles similaires résumés avec nos outils d'IA
Naviguez à travers encore plus d'articles similaires en utilisant une
représentation arborescenteRecherchez des articles similaires (en version bêta)
Nous comparons le titre et le résumé avec les articles indexés dans notre base. Pour les articles arXiv, la recherche porte sur la même catégorie ; pour les DOI et les autres sources, elle couvre toutes les sources et disciplines. Vous pouvez la relancer à mesure que notre base s’enrichit.
Avertissement : Notre outil de synthèse basé sur l'IA et l'assistant virtuel fournis sur ce site Web peuvent ne pas toujours fournir des résumés complets ou des réponses exactes. Nous vous encourageons à examiner attentivement et à évaluer le contenu généré pour vous assurer de sa qualité et de sa pertinence par rapport à vos besoins.