Consistency Matters: Defining Demonstration Data Quality Metrics in Robot Learning from Demonstration
Notice bibliographique
Résumé
Learning from Demonstration (LfD) empowers robots to acquire new skills through human demonstrations, making it feasible for everyday users to teach robots. However, the success of learning and generalization heavily depends on the quality of these demonstrations. Consistency is often used to indicate quality in LfD, yet the factors that define this consistency remain underexplored. In this article, we evaluate a comprehensive set of motion data characteristics to determine which consistency measures best predict learning performance. By ensuring demonstration consistency prior to training, we enhance models’ predictive accuracy and generalization to novel scenarios. We validate our approach with two user studies involving participants with diverse levels of robotics expertise. In the first study ( N = 24), users taught a PR2 robot to perform a button-pressing task in a constrained environment, while in the second study ( N = 30), participants trained an UR5 robot on a pick-and-place task. Results show that demonstration consistency significantly impacts success rates in both learning and generalization, with 70% and 89% of task success rates in the two studies predicted using our consistency metrics. Moreover, our metrics estimate generalized performance success rates with 76% and 91% accuracy. These findings suggest that our proposed measures provide an intuitive, practical way to assess demonstration data quality before training, without requiring expert data or algorithm-specific modifications. Our approach offers a systematic way to evaluate demonstration quality, addressing a critical gap in LfD by formalizing consistency metrics that enhance the reliability of robot learning from human demonstrations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,028 | 0,229 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,003 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».