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Enregistrement W4391571990 · doi:10.3389/frobt.2024.1281060

Active learning strategies for robotic tactile texture recognition tasks

2024· article· en· W4391571990 sur OpenAlex
Shemonto Das, Vinicius Prado da Fonseca, Amílcar Soares

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Robotics and AI · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueRobot Manipulation and Learning
Établissements canadiensMemorial University of Newfoundland
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaMitacs
Mots-clésComputer scienceLeverage (statistics)Artificial intelligenceRobotMachine learningPipeline (software)Process (computing)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Accurate texture classification empowers robots to improve their perception and comprehension of the environment, enabling informed decision-making and appropriate responses to diverse materials and surfaces. Still, there are challenges for texture classification regarding the vast amount of time series data generated from robots' sensors. For instance, robots are anticipated to leverage human feedback during interactions with the environment, particularly in cases of misclassification or uncertainty. With the diversity of objects and textures in daily activities, Active Learning (AL) can be employed to minimize the number of samples the robot needs to request from humans, streamlining the learning process. In the present work, we use AL to select the most informative samples for annotation, thus reducing the human labeling effort required to achieve high performance for classifying textures. We also use a sliding window strategy for extracting features from the sensor's time series used in our experiments. Our multi-class dataset (e.g., 12 textures) challenges traditional AL strategies since standard techniques cannot control the number of instances per class selected to be labeled. Therefore, we propose a novel class-balancing instance selection algorithm that we integrate with standard AL strategies. Moreover, we evaluate the effect of sliding windows of two-time intervals (3 and 6 s) on our AL Strategies. Finally, we analyze in our experiments the performance of AL strategies, with and without the balancing algorithm, regarding f1-score, and positive effects are observed in terms of performance when using our proposed data pipeline. Our results show that the training data can be reduced to 70% using an AL strategy regardless of the machine learning model and reach, and in many cases, surpass a baseline performance. Finally, exploring the textures with a 6-s window achieves the best performance, and using either Extra Trees produces an average f1-score of 90.21% in the texture classification data set.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,985
Score d'incertitude au seuil0,517

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,015
Tête enseignante GPT0,241
Écart entre enseignants0,226 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle