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    • ํ•œ ์ค„๋กœ ์‹œ์ž‘ํ•˜๋ฉด
    • ๋ฐฐ๊ฒฝ: ์™œ โ€œ์„ผ์„œ๋ฅผ ๋” ๋ถ™์ด๊ธฐโ€๋กœ๋Š” ์•ˆ ๋˜๋‚˜ (ยง1, ยง2)
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 0: ๋ฌธ์ œ ์„ค์ •๊ณผ ๊ด€์ธก ์ธํ„ฐํŽ˜์ด์Šค (ยง3.1, Table 8)
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 1: ๋‹ค์ค‘ ๋ชจ๋‹ฌ ์ธ์ฝ”๋”์™€ ๊นŠ์ด ์˜ค์—ผ (ยง3.2)
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 2: RSSM๊ณผ ํ•™์Šต ๋ชฉํ‘œ (ยง3.3, App. A.1)
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 3: ์žฌ์‚ฌ์šฉ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๊ณต๊ฐ๊ฐ ์‚ฌ์ „ (ยง3.4, App. A.1)
    • ๋ฐฉ๋ฒ• 4: WSM ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ •์ฑ…๊ณผ ๋ณด์ƒ (ยง3.5, App. A.2)
    • ์ง๊ด€: world model์„ โ€œ์ƒ์ƒ๊ธฐโ€๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ โ€œํ•„ํ„ฐโ€๋กœ ์“ด๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ
    • ์‹คํ—˜ ์…‹์—… (ยง4.1, App. A)
    • ์‹คํ—˜: z์ถ• 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด (ยง4.2, Table 1, Fig. 2)
    • ์‹คํ—˜: ํ†ต์ œ ๋ณ€ํ˜•๊ณผ ๋ถ€๋ก ์ ˆ์ œ (ยง4.2 Table 2, App. B.1 Table 9ยท10)
    • ์‹คํ—˜: ์‹ค๊ธฐ z์ถ• (ยง4.2 Sim-to-real, Table 3)
    • ์‹คํ—˜: WSM ์ƒํƒœ๋Š” ๋ฌด์—‡์„ ๋‹ด๋‚˜ (ยง4.3, Fig. 3~5, 8)
    • ์‹คํ—˜: ๋” ์–ด๋ ค์šด ํšŒ์ „ ์ถ• (ยง4.4, Table 4ยท5)
    • ์‹คํ—˜: ์ŠคํŠธ๋ ˆ์Šค ํ…Œ์ŠคํŠธ (ยง4.5, Table 6, Fig. 6)
    • ๋น„ํŒ์ ์œผ๋กœ ๋ณด๋ฉด
      • ๊ฐ•์ 
      • ์•ฝ์ ยทํ•œ๊ณ„
    • ๋…ผ๋ฌธยทํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€ยท๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ์˜ ์–ด๊ธ‹๋‚จ
      • ์ฝ”๋“œ์™€ ๋Œ€์กฐ
    • ๊ด€๋ จ ์—ฐ๊ตฌ์™€์˜ ์ž๋ฆฌ ๋งค๊น€
    • ์š”์•ฝ

๐Ÿ“ƒWM-Craftnet ๋ฆฌ๋ทฐ

dexterity
world-model
visuo-tactile
in-hand
sim2real
WM-Craftnet: World Synesthesia Model for Generalizable and Robust Dexterous In-Hand Manipulation
Published

October 10, 2026

  • Paper Link (arXiv:2609.07002v1): ์ด ๋ฆฌ๋ทฐ๋Š” v1 (2026-09-07 ์ œ์ถœ, 15์ชฝ) ๊ธฐ์ค€์ด๋‹ค. ์ˆ˜์น˜๋Š” PDF๋ฅผ ์ •๋ณธ์œผ๋กœ ์ฝ์—ˆ๋‹ค. arXiv HTML์€ ๋ณธ๋ฌธ ์ƒํ˜ธ์ฐธ์กฐ ๋ช‡ ๊ณณ์ด ๊นจ์ ธ ์žˆ๋‹ค(โ€œFigure 5 showsโ€๊ฐ€ ์‹ค์ œ๋กœ๋Š” Fig. 3ยท4, โ€œTable 2 comparesโ€๊ฐ€ ์‹ค์ œ๋กœ๋Š” Table 3, โ€œTable B.1โ€์ด Table 10). ๊ทธ๋ฆผยทํ‘œ ๋ฒˆํ˜ธ๋Š” PDF๋ฅผ ๋”ฐ๋ฅด๊ณ , ์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ—Œ ๋ฒˆํ˜ธ๊ฐ€ HTML๊ณผ PDF์—์„œ ๋‹ฌ๋ผ ์ธ์šฉ์€ ์ €์žยท๋…ผ๋ฌธ ์ด๋ฆ„์œผ๋กœ ์ ๋Š”๋‹ค.

  • Project Page: ์‹ค๊ธฐ ์—ฐ์† ํšŒ์ „, ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ ๋น„๊ต, ๊นŠ์ด ๋ณต์›, ์‹คํŒจ ์‚ฌ๋ก€ ์˜์ƒ์ด ์žˆ๋‹ค. ์•„๋ž˜์— ๋„ฃ์€ ์˜์ƒ์€ ๋ชจ๋‘ ์ด ํŽ˜์ด์ง€์˜ static/videos/*.mp4๋ฅผ ํ•ด์ƒ๋„๋งŒ ๋‚ฎ์ถฐ ๋‹ค์‹œ ์ธ์ฝ”๋”ฉํ•œ ๊ฒƒ์ด๋‹ค.

  • Code (GitHub, sharpa-robotics/WM-Craftnet): Apache-2.0(Copyright 2026 Sharpa Group). README ๊ธฐ์ค€(2026-10-21 ํ™•์ธ) Isaac Gym Preview 4 ์œ„์˜ z/x/y์ถ• ํ•™์Šตยทํ‰๊ฐ€ ์Šคํฌ๋ฆฝํŠธ(set_z, set_x4, set_y)์™€ Sharpa Wave ๋ฐฐํฌ ์˜ˆ์ œ(deploy/)๊ฐ€ ๋“ค์–ด ์žˆ๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๋Š” z์ถ• ํ•˜๋‚˜์ด๊ณ , README๋Š” ์ด ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๊ฐ€ โ€œlegacy setup: proprioception + depth onlyโ€ ํ—ค๋“œ๋กœ ํ•™์Šต๋๋‹ค๊ณ  ๋ฐํžŒ๋‹ค. ์ฆ‰ ๋…ผ๋ฌธ์˜ Full WSM(์ด‰๊ฐยท์ž์„ธยท๊ฐ€์น˜ยทํ˜•์ƒ ํ—ค๋“œ ํฌํ•จ)๊ณผ ๊ฐ™์€ ๊ฐ€์ค‘์น˜๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋‹ค. ์ฝ”๋“œ๋Š” ์‹คํ–‰ํ•˜์ง€ ์•Š๊ณ  ์ •์ ์œผ๋กœ ์ฝ์—ˆ๋‹ค(๊ธฐ์ค€ main @ 7a200ba). ๋…ผ๋ฌธ๊ณผ ๋‹ค๋ฅธ ๊ณณ์€ ์•„๋ž˜ ์ฝ”๋“œ์™€ ๋Œ€์กฐ์— ํŒŒ์ผ:๋ผ์ธ ๊ทผ๊ฑฐ์™€ ํ•จ๊ป˜ ๋ชจ์•˜๋‹ค. ๊ฐ€์žฅ ํฐ ์ฐจ์ด๋Š” ๋…ผ๋ฌธ์ด ์“ด ๋ณด์ƒ ์˜ˆ์ธก ์†์‹ค์ด ๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ์—์„œ ๊บผ์ ธ ์žˆ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค.

  • Checkpoint (Hugging Face, SharpaIT/WM-Craftnet): wm_craftnet_set_z.pth ํ•œ ํŒŒ์ผ.

  • Jie Yinโ€ , Zeyuan Zhaoโ€ โ€ก, Xiaojing Tan, Yang Liuโ€ก, Chiyu Wang, Xinyang Gu* (Sharpa Robotics, โ€ ๊ณต๋™ 1์ €์ž, โ€กSharpa ์ธํ„ด ์ค‘ ๊ธฐ์—ฌ, *๊ต์‹ ์ €์ž)

  • CoRL 2026 (arXiv Comments์˜ โ€œAccepted to CoRL2026โ€. ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€ยทREADME๋Š” Spotlight, Top 4.4%๋กœ ํ‘œ๊ธฐ)

  1. ๐Ÿ’ก ์ธํ•ธ๋“œ ํšŒ์ „ ์ •์ฑ…์€ ๋ฌผ์ฒด ์ž์„ธยทํ˜•์ƒยท์ ‘์ด‰ยท๋ฏธ๋„๋Ÿฌ์ง์„ ๋ถ€๋ถ„์ ์ด๊ณ  ์žก์Œ ์„ž์ธ ๊ด€์ธก์—์„œ ์ถ”๋ก ํ•ด์•ผ ํ•˜๋Š”๋ฐ, ์„ผ์„œ๋ฅผ ์ด์–ด ๋ถ™์ด๊ธฐ๋งŒ ํ•˜๋ฉด ๊ทธ ์‹œ๊ฐ„์  ์ถ”๋ก ์„ ์ •์ฑ…์ด ํ˜ผ์ž ๋– ์•ˆ๋Š”๋‹ค. WM-Craftnet์€ Dreamer์‹ world model์„ ์ƒ์ƒ(imagination)์šฉ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ƒํƒœ ์ถ”์ •๊ธฐ๋กœ ์จ์„œ, ๊ทธ ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ๋ฅผ PPO ์ •์ฑ…์˜ ์ž…๋ ฅ์œผ๋กœ ์ค€๋‹ค.
  2. โš™๏ธ ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท์žก์Œ ์„ž์ธ ์†๋ชฉ ๊นŠ์ดยท์ด์ง„ ์ ‘์ด‰ยท์ด์ „ ํ–‰๋™์œผ๋กœ RSSM(World Synesthesia Model, WSM)์„ ํ•™์Šตํ•˜๋˜, ๊นŠ์ด ๋””์ฝ”๋”๋Š” ์žก์Œ ์ž…๋ ฅ์—์„œ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋ณต์›ํ•˜๋„๋ก ๊ฐ๋…ํ•œ๋‹ค. 512์ฐจ์› ๊ฒฐ์ •์  ์ƒํƒœ h_t๋ฅผ detachํ•ด 16์ฐจ์›์œผ๋กœ ์ค„์ธ ๋’ค ๋น„๋Œ€์นญ actorโ€“critic์˜ actor์— ๋ถ™์ธ๋‹ค.
  3. ๐ŸŽฏ 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด z์ถ• ์‹œ๋ฎฌ(128ํšŒ)์—์„œ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต WSM์ด return 753.3(์ตœ๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ 386.9, ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์—†๋Š” ์ž๊ธฐ ๋ฐฉ๋ฒ• 414.3). ์‹ค๊ธฐ 4๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด์—์„œ ์„ฑ๊ณต 38/40, 20๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์‹ค๊ธฐ 175/200(๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ 33~53/200).

๐Ÿ” Ping Review

๐Ÿ” Ping โ€” A light tap on the surface. Get the gist in seconds.

๋‹ค์ง€ ์†์œผ๋กœ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ์†์•ˆ์—์„œ ๋Œ๋ฆฌ๋Š” ์ •์ฑ…์€ ์‹œ๋ฎฌ์—์„œ๋Š” ์ž˜ ๋Œ์•„๋„, ์ฒ˜์Œ ์ฅ” ์œ„์น˜๊ฐ€ ์กฐ๊ธˆ ์–ด๊ธ‹๋‚˜๊ฑฐ๋‚˜ ๋ˆ„๊ฐ€ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ๋ฐ€๊ฑฐ๋‚˜ ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ชจ์–‘์ด ์˜ค๋ฉด ์‰ฝ๊ฒŒ ๋ฌด๋„ˆ์ง„๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ์€ ๊ทธ ์›์ธ์„ โ€œ์ข์€ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ์— ๊ณผ์ ํ•ฉ๋œ ๊ฑฐ์˜ ๊ฐœ๋ฃจํ”„(open-loop)์ธ ์†๊ฐ€๋ฝ ๊ฑธ์Œ์ƒˆ(gait)โ€๋กœ ๋ณธ๋‹ค. ๊นŠ์ด์™€ ์ด‰๊ฐ์„ ์ •์ฑ…์— ๋” ๋„ฃ๋Š” ๊ฒƒ๋งŒ์œผ๋กœ๋Š” ๋ถ€์กฑํ•œ๋ฐ, ์‹ค๊ธฐ ์†๋ชฉ ๊นŠ์ด๋Š” ์‹œ๋ฎฌ๊ณผ ๋ถ„ํฌ๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅด๊ณ  ์žก์Œ์ด ์‹ฌํ•ด ์ •์ฑ…์ด ๊ทธ ๋ถ„ํฌ ์ด๋™์„ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ๋งž๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค.

WM-Craftnet์˜ ์ฒ˜๋ฐฉ์€ world model์„ ์ •์ฑ…์ด ์“ธ ์ƒํƒœ๋ฅผ ๋งŒ๋“œ๋Š” ์žฅ์น˜๋กœ ์“ฐ๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. Dreamer ๊ณ„์—ด์ฒ˜๋Ÿผ ์ƒ์ƒ ๊ถค์ ์œผ๋กœ ์ •์ฑ…์„ ์ตœ์ ํ™”ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. RSSM์€ PPO ๋กค์•„์›ƒ์„ ๋ชจ์€ ๋ฒ„ํผ์—์„œ ๋”ฐ๋กœ ํ•™์Šต๋˜๊ณ , ์ •์ฑ…์€ ๊ทธ ๊ฒฐ์ •์  ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ๋งŒ gradient๋ฅผ ๋Š์€ ์ฑ„ ๋ฐ›์•„ ์“ด๋‹ค. ์ฐจ๋ณ„์ ์€ ๋‘ ๊ฐ€์ง€๋‹ค. ๊นŠ์ด ์žฌ๊ตฌ์„ฑ ๋ชฉํ‘œ๋ฅผ ์žก์Œ ์ž…๋ ฅ โ†’ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋กœ ์žก์•„ ์ƒํƒœ๊ฐ€ ๊ธฐํ•˜๋ฅผ โ€œ๋””๋…ธ์ด์ฆˆ๋œโ€ ํ˜•ํƒœ๋กœ ๋‹ด๊ฒŒ ํ–ˆ๊ณ , 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด์—์„œ ๋ฏธ๋ฆฌ ํ•™์Šตํ•œ WSM์„ ์ƒˆ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ(49๊ฐœ)์˜ ์ดˆ๊ธฐ๊ฐ’์œผ๋กœ ์žฌ์‚ฌ์šฉํ•œ๋‹ค.


์ „์ฒด ๊ฐœ์š”(Fig. 1). ์™ผ์ชฝ: ์‹œ๋ฎฌ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์—์„œ ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท์ด‰๊ฐยท์†๋ชฉ ๊นŠ์ดยท์ด์ „ ํ–‰๋™ยท๋ณด์ƒ์„ ๋ฐ›๋Š” ๋‹ค์ค‘ ๋ชจ๋‹ฌ RSSM๊ณผ ์˜ˆ์ธก ๋ชฉํ‘œ(๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด ์žฌ๊ตฌ์„ฑ, ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท์ด‰๊ฐ ์žฌ๊ตฌ์„ฑ, ๋ณด์ƒ ์˜ˆ์ธก, ๋ฌผ์ฒด ์ž์„ธยทํ˜•์ƒยท์ ‘์ด‰ ์ถ”๋ก ). ๊ฐ€์šด๋ฐ: ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต๋œ WSM์„ ์ƒˆ ๊ณผ์ œ๋กœ ์˜ฎ๊ธฐ๋Š” โ€œ์žฌ์‚ฌ์šฉ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๊ณต๊ฐ๊ฐ ์‚ฌ์ „(synesthetic prior)โ€. ์˜ค๋ฅธ์ชฝ: ํ˜„์žฌ ๊ด€์ธกยท๋ช…๋ น ์ถ•ยทWSM ํŠน์ง•์„ ๋ฐ›์•„ ๊ด€์ ˆ ๋ชฉํ‘œ ์ฆ๋ถ„์„ ๋‚ด๋Š” ๋น„๋Œ€์นญ actorโ€“critic.

ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€ teaser. ์‹ค๊ธฐ Sharpa Wave ์†์ด ์—ฌ๋Ÿฌ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ z์ถ•์œผ๋กœ ๋Œ๋ฆฌ๋Š” 25์นธ ๊ฒฉ์ž ์˜์ƒ(ํ•ด์ƒ๋„๋งŒ ๋‚ฎ์ถค). ์ด ์˜์ƒ์ด ์–ด๋–ค ์ •์ฑ…ยท์–ด๋–ค ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ์—์„œ ๋‚˜์™”๋Š”์ง€๋Š” ํŽ˜์ด์ง€์— ๋”ฐ๋กœ ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค.

ํ•ต์‹ฌ ๋ฐฉ๋ฒ•๋ก :

actor๊ฐ€ ๋ฐ›๋Š” ๊ด€์ธก์€ ๋ฐฐํฌ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์‹ ํ˜ธ๋งŒ์œผ๋กœ ์ด๋ค„์ง„๋‹ค. ์Œ“์€ ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉ \mathbf p^{\text{stack}}_t, ์Œ“์€ ์ด์ง„ ์ ‘์ด‰ \mathbf c^{\text{stack}}_t, ์žก์Œ ์„ž์ธ ์†๋ชฉ ๊นŠ์ด \mathbf D_t, ์ด์ „ ๊ด€์ ˆ ๋ชฉํ‘œ ๋ช…๋ น \mathbf u_{t-1}์ด๋‹ค(Eq. 1). World model์€ ๋‹จ์ผ ์Šคํ… ์ž…๋ ฅ์„ ์ธ์ฝ”๋”ฉํ•ด \mathbf e_t๋ฅผ ๋งŒ๋“ค๊ณ , ์ด์ „ ์ƒํƒœยทํ–‰๋™๊ณผ ํ•จ๊ป˜ posterior๋ฅผ ๊ฐฑ์‹ ํ•œ๋‹ค(Eq. 4ยท5):

\mathbf z_t,\mathbf h_t=f_{\text{wm}}\big(\mathbf z_{t-1},\mathbf h_{t-1},\mathbf u_{t-1},\mathbf e_t,m_t\big),\qquad \mathbf w_t=\mathbf h_t

\mathbf z_t๋Š” ํ™•๋ฅ ์  ์ž ์žฌ, \mathbf h_t๋Š” ๊ฒฐ์ •์  ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ, m_t๋Š” ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ์‹œ์ž‘ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ๋‹ค. ํ•™์Šต ๋ชฉํ‘œ๋Š” Dreamer์‹ ์†์‹ค์— ๋ชจ๋‹ฌ๋ณ„ ์˜ˆ์ธก ํ•ญ์„ ๋”ํ•œ ๊ฒƒ์ด๋‹ค(Eq. 7):

\mathcal L_{\text{wm}}=\mathcal L_{\text{img}}+\mathcal L_{\text{prop}}+\lambda_c\mathcal L_{\text{tac}}+\lambda_r\mathcal L_{\text{reward}}+\lambda_{\text{dyn}}\mathcal L_{\text{dyn-KL}}+\lambda_{\text{rep}}\mathcal L_{\text{rep-KL}}+\mathcal L_{\text{aux}}

ํ•ต์‹ฌ์€ \mathcal L_{\text{img}}๋‹ค. ์ž…๋ ฅ์€ ์žก์Œยทdropoutยท์ž‘์€ ํšŒ์ „์„ ๋„ฃ์€ ๊นŠ์ด \mathbf I_t์ธ๋ฐ, ๋ณต์› ๋ชฉํ‘œ๋Š” ๊นจ๋—ํ•œ ์‹œ๋ฎฌ ๊นŠ์ด \mathbf I^{\text{clean}}_t๋‹ค. \mathcal L_{\text{aux}}๋Š” ์‹œ๋ฎฌ ๋ผ๋ฒจ๋กœ ๊ฐ๋…ํ•˜๋Š” ๋ฌผ์ฒด ์ž์„ธยท๊ฐ€์น˜ยท๋ฌผ์ฒด ํ˜•์ƒ(BPS) ํ—ค๋“œ๋‹ค. ์ •์ฑ…์€ \mathbf u_t=\pi_\theta(\mathbf o_t,\mathbf a,\psi(\mathbf w_t))๋กœ ๊ด€์ ˆ ๋ชฉํ‘œ ์ฆ๋ถ„์„ ๋‚ด๊ณ  \mathbf q^{\text{target}}_t=\mathbf q^{\text{target}}_{t-1}+\alpha\mathbf u_t๋กœ ์ ๋ถ„ํ•œ๋‹ค(Eq. 8ยท9). \psi๋Š” 512 โ†’ 16 ํˆฌ์˜ MLP์ด๊ณ , actor ์ชฝ์—์„œ gradient๊ฐ€ ๋Š๊ฒจ PPO์™€ world model ํ•™์Šต์ด ๋ถ„๋ฆฌ๋œ๋‹ค.

์ฃผ์š” ๊ฒฐ๊ณผ:

  • z์ถ• 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด(Table 1, 128ํšŒ, 95% CI): ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ return 236.1~386.9(์ตœ๊ณ ๋Š” Touch Dexterity). WM-Craftnet์„ ์ฒ˜์Œ๋ถ€ํ„ฐ ํ•™์Šตํ•˜๋ฉด 414.3์ธ๋ฐ RotR์€ 0.742๋กœ ๋ชจ๋“  RL ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋ณด๋‹ค ๋‚ฎ๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•œ Full WSM์€ 753.3, RotR 1.293.
  • ํ†ต์ œ ๋ณ€ํ˜•(Table 2ยท9ยท10): ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด ๋Œ€์‹  ์žก์Œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋ณต์›ํ•˜๋ฉด 708.0, ์ˆœํ™˜ ๋ฌธ๋งฅ ๋Œ€์‹  ์Šคํ…๋ณ„ ์ธ์ฝ”๋”โ€“๋””์ฝ”๋” ํŠน์ง•์„ ์“ฐ๋ฉด 667.6, ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ๋ฅผ ๋ชจ๋‘ ๋นผ๋ฉด 688.1. ์˜ˆ์ธก ์†์‹ค ์—†๋Š” LSTM 621.0, GRU 497.8.
  • ์‹ค๊ธฐ z์ถ•(Table 3, ๋ฌผ์ฒด๋‹น 10ํšŒ): ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 3๊ฐœ๋Š” 10/10์”ฉ, ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ์ด์ค‘ ๋…ธ์น˜ ๋ธ”๋ก 8/10. IHR(Robot Synesthesia ์žฌ๊ตฌํ˜„)์€ 1/10 ์ดํ•˜, IHR์— WSM์ด ๋ณต์›ํ•œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋„ฃ์œผ๋ฉด ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด์—์„œ 8~10/10๊นŒ์ง€ ์˜ค๋ฅด์ง€๋งŒ ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ธ”๋ก์€ 0/10.
  • xยทy์ถ•(Table 4ยท5): y์ถ• return 177.8 โ†’ 272.7, RotR 0.545 โ†’ 1.025. x์ถ• return 295.1(IHR) โ†’ 432.8, ๋‚™ํ•˜์œจ ์ตœ์ € 0.020.
  • ์ŠคํŠธ๋ ˆ์Šค ํ…Œ์ŠคํŠธ(Table 6): ์ถ•๋ณ„ ๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด 4๊ฐœ์—์„œ RotRยทreturn ๋ชจ๋‘ ์ตœ๊ณ . ์‹œ๋ฎฌ ์‹ฌํ•œ ๊ต๋ž€ ํšŒ๋ณต๋ฅ  14.1%(์ตœ๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ 6.2%). 20๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์‹ค๊ธฐ 175/200(๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ 33~53/200).
  • ์žฌ์‚ฌ์šฉ ์‚ฌ์ „(ยง4.3): 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด WSM์œผ๋กœ ์ดˆ๊ธฐํ™”ํ•œ 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์ •์ฑ…์ด 3000 epoch ๋’ค ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ๋‹น 9.37ยฑ0.13 rad(์‚ฌ์ „ ์—†์ด 3.28 rad).

๊ฒฐ๋ก :

์ด ๋…ผ๋ฌธ์˜ ์ƒˆ๋กœ์›€์€ world model์˜ ์šฉ๋„์— ์žˆ๋‹ค. ์ƒ์ƒ ๋กค์•„์›ƒ์ด๋‚˜ ์‹ ๊ฒฝ ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ, ์žก์Œ ์„ž์ธ ์‹œ๊ฐโ€“์ด‰๊ฐ ์ŠคํŠธ๋ฆผ์„ ์‹œ๊ฐ„์ ์œผ๋กœ ์ ๋ถ„ํ•ด ๋””๋…ธ์ด์ฆˆ๋œ ์ƒํƒœ๋กœ ๋ฐ”๊พธ๋Š” ํ•™์Šต๋œ ์ƒํƒœ ์ถ”์ •๊ธฐ๋กœ ์“ด๋‹ค. ์ด ๊ตฌ๋„๋Š” ๋ณดํ–‰์—์„œ World Model-based Perception์ด ๋จผ์ € ๋ณด์˜€๊ณ , WM-Craftnet์€ ๊ทธ๊ฒƒ์„ ๋‹ค์ง€ ์ธํ•ธ๋“œ ํšŒ์ „์œผ๋กœ ์˜ฎ๊ฒจ โ€œ์žก์Œ ์ž…๋ ฅ โ†’ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ดโ€ ๊ฐ๋…๊ณผ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์žฌ์‚ฌ์šฉ์„ ๋”ํ–ˆ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ ํ—ค๋“œ๋ผ์ธ ์ˆ˜์น˜(753.3)๋Š” ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต์ด ๋“ค์–ด๊ฐ„ ๊ฐ’์ด๊ณ , ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์—†์ด๋Š” ์ž๊ธฐ ๋ฐฉ๋ฒ•์ด ๋‹จ์ˆœ LSTM(621.0)์—๋„ ๋ชป ๋ฏธ์นœ๋‹ค๋Š” ์ ์„ ํ•จ๊ป˜ ์ฝ์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.

๐Ÿ”” Ring Review

๐Ÿ”” Ring โ€” An idea that echoes. Grasp the core and its value.

ํ•œ ์ค„๋กœ ์‹œ์ž‘ํ•˜๋ฉด

์ธํ•ธ๋“œ ์กฐ์ž‘์—์„œ world model์˜ ๊ฐ€์น˜๋Š” โ€œ์•ž์„ ์ƒ์ƒํ•˜๋Š” ๋Šฅ๋ ฅโ€๋ณด๋‹ค โ€œ์ง€๊ธˆ ๋ฌด์Šจ ์ผ์ด ์ผ์–ด๋‚˜๋Š”์ง€๋ฅผ ์‹œ๊ฐ„์— ๊ฑธ์ณ ์ถ”์ •ํ•˜๋Š” ๋Šฅ๋ ฅโ€์— ์žˆ์„ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. WM-Craftnet์€ ์ด ๊ฐ€์„ค์„ ๊ฐ€์žฅ ๋‹จ์ˆœํ•œ ํ˜•ํƒœ๋กœ ์‹คํ—˜ํ•œ๋‹ค. Dreamer์˜ RSSM์„ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ๊ฐ€์ ธ์˜ค๋˜ ์ƒ์ƒ์€ ํ•˜๋‚˜๋„ ์“ฐ์ง€ ์•Š๊ณ , ๊ทธ ๊ฒฐ์ •์  ์ƒํƒœ h_t๋ฅผ 16์ฐจ์›์œผ๋กœ ์ค„์—ฌ PPO actor์—๊ฒŒ ๋„˜๊ธด๋‹ค. ๊ทธ ์ƒํƒœ๊ฐ€ ์ข‹์€ ์ด์œ ๋ฅผ ๋…ผ๋ฌธ์€ ๋‘ ๊ฐ€์ง€ ๊ฐ๋…์—์„œ ์ฐพ๋Š”๋‹ค. ์žก์Œ ๊นŠ์ด์—์„œ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋ณต์›ํ•˜๊ฒŒ ํ•œ ๊ฒƒ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ๋ณด์ƒยท์ž์„ธยท๊ฐ€์น˜ยทํ˜•์ƒ๊นŒ์ง€ ์˜ˆ์ธกํ•˜๊ฒŒ ํ•œ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๊ฒฐ๊ณผ ํ‘œ๋Š” ์ด ์ƒํƒœ๊ฐ€ ์‹ค๊ธฐ์—์„œ ํŠนํžˆ ํฌ๊ฒŒ ์ด๊ธด๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋ณด์—ฌ ์ค€๋‹ค(์‹ค๊ธฐ 38/40, 20๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด 175/200). ๋ฐ˜๋ฉด ์‹œ๋ฎฌ ํ‘œ๋ฅผ ๊ผผ๊ผผํžˆ ์ฝ์œผ๋ฉด, ํฐ ๊ฒฉ์ฐจ์˜ ์ƒ๋‹น ๋ถ€๋ถ„์ด WSM ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต์—์„œ ์˜ค๊ณ  ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์—†๋Š” WM-Craftnet์€ ํ‰๋ฒ”ํ•œ LSTM๋ณด๋‹ค ๋‚ฎ๋‹ค๋Š” ์‚ฌ์‹ค๋„ ํ•จ๊ป˜ ๋ณด์ธ๋‹ค. ์ด ๋ฆฌ๋ทฐ์˜ ์ƒ๋‹น ๋ถ€๋ถ„์€ ๊ทธ ๋‘ ๊ทธ๋ฆผ์„ ๊ฒน์ณ ์ฝ๋Š” ๋ฐ ์“ด๋‹ค.

๋ฐฐ๊ฒฝ: ์™œ โ€œ์„ผ์„œ๋ฅผ ๋” ๋ถ™์ด๊ธฐโ€๋กœ๋Š” ์•ˆ ๋˜๋‚˜ (ยง1, ยง2)

ํ•™์Šต ๊ธฐ๋ฐ˜ ์ธํ•ธ๋“œ ํšŒ์ „์˜ ๊ณ„๋ณด. ๋…ผ๋ฌธ์ด ์ •๋ฆฌํ•˜๋Š” ํ๋ฆ„์€ ์ต์ˆ™ํ•˜๋‹ค. ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉ ์ด๋ ฅ์—์„œ ๋ฌผ์ฒด ์„ฑ์งˆ์„ ์˜จ๋ผ์ธ์œผ๋กœ ์ถ”๋ก ํ•˜๋Š” Rapid Motor Adaptation(HORA, Qi et al. 2023), ๋„๋ฉ”์ธ ๋žœ๋คํ™” ์ •์ฑ…์— ์‹œ๊ฐ ์ž์„ธ ์ถ”์ •๊ธฐ๋ฅผ ๋ถ™์ธ DeXtreme, ๋ถ„์‚ฐ ์ด์ง„ ์ ‘์ด‰๋งŒ์œผ๋กœ ๋Œ๋ฆฌ๋Š” Touch Dexterity(Rotating without Seeing), ์กฐ๋ฐ€ ์ด‰๊ฐ์œผ๋กœ ์ค‘๋ ฅ ๋ถˆ๋ณ€ ๋‹ค์ถ• ํšŒ์ „์„ ํ•œ AnyRotate, ์ถ•๋ณ„ ๊ธฐ์ˆ ์„ ํ•ฉ์„ฑํ•˜๋Š” From Simple to Complex, ์‹ค๊ธฐ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ ๊ด€์ ˆ๋ณ„ ๋™์—ญํ•™์„ ๋ณด์ •ํ•˜๋Š” DexNDM, 3D Gaussian ๋žœ๋คํ™”๋กœ ๋‹จ์•ˆ ์ž์„ธ ์ถ”์ •์„ ํ•™์Šตํ•˜๋Š” ViserDex๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค.

์‹œ๊ฐโ€“์ด‰๊ฐ ์œตํ•ฉ์˜ ๋‘ ๋ฐฉ์‹. ํŠน๊ถŒ ์ •๋ณด(๋ฌผ์ฒด ํ˜•์ƒยท๋ฌผ์„ฑ)๋ฅผ ์‹œ๊ฐ„ ํŠธ๋žœ์Šคํฌ๋จธ๋กœ ์ฆ๋ฅ˜ํ•˜๋Š” RotateIt, ์นด๋ฉ”๋ผ ์ ยท์† ์ ยท์ด‰๊ฐ ์ ์„ ํ•˜๋‚˜์˜ 3D ์ ๊ตฌ๋ฆ„์œผ๋กœ ํˆฌ์˜ํ•˜๋Š” Robot Synesthesia(arXiv:2312.01853), ์˜จ๋ผ์ธ ์‹ ๊ฒฝ์žฅ์œผ๋กœ ๋ฌผ์ฒด ์ƒํƒœ๋ฅผ ์ถ”์ •ํ•˜๋Š” NeuralFeels๊ฐ€ ๋Œ€ํ‘œ์ ์ด๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ์€ ์ด๋“ค๊ณผ์˜ ์ฐจ์ด๋ฅผ โ€œ๊ณ ์ •๋œ ํŠน๊ถŒ ์ธ์ฝ”๋”ฉ์„ ํšŒ๊ท€ํ•˜๊ฑฐ๋‚˜ ์ธ์‹์„ ์ œ์–ด์™€ ๋ถ„๋ฆฌํ•˜๋Š” ๋Œ€์‹ , ํ–‰๋™ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ˆœํ™˜ ๋™์—ญํ•™์„ ๋‹ค์ค‘ ๋ชจ๋‹ฌ ์˜ˆ์ธก ๋ชฉํ‘œ๋กœ ํ•™์Šตํ•˜๊ณ  ๊ทธ ๊ฒฐ์ •์  ์ƒํƒœ๋ฅผ detach๋œ PPO ๋ฌธ๋งฅ์œผ๋กœ ๋…ธ์ถœํ•œ๋‹คโ€๊ณ  ์ •๋ฆฌํ•œ๋‹ค.

๋…ผ๋ฌธ์ด ์ง€๋ชฉํ•˜๋Š” ์‹คํŒจ ๋ชจ๋“œ. ์ข์€ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ์ด๋‚˜ ๊ณ ์ • ์ดˆ๊ธฐ ์ž์„ธ๋กœ ํ•™์Šตํ•œ ์ •์ฑ…์€ ๋ฌผ์ฒด๋ณ„ ๊ฑธ์Œ์ƒˆ์— ๊ณผ์ ํ•ฉํ•ด ์ž์„ธ ์˜คํ”„์…‹ยท์™ธ๋ ฅยท๋ฌผ์ฒด drift์— ์•ฝํ•˜๋‹ค. ๋ฌผ์ฒด ID๋‚˜ ํ˜•์ƒ ์ž„๋ฒ ๋”ฉ์„ ๋„ฃ๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์€ ๋ฐฐํฌ ๋•Œ ๊ทธ ์ฃผ์„์ด ์žˆ์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ๊นŠ์ด์™€ ์ด‰๊ฐ์„ ๋‹จ์ˆœํžˆ ์ด์–ด ๋ถ™์ด๋ฉด ์ •์ฑ…์ด ์žก์Œ ์„ž์ธ ์œตํ•ฉ ๊ด€์ธก์—์„œ ์‹œ๊ฐ„์  ์ ‘์ด‰ ๋™์—ญํ•™๊นŒ์ง€ ์Šค์Šค๋กœ ๋ฐฐ์›Œ์•ผ ํ•˜๊ณ , ์‹ค๊ธฐ ์†๋ชฉ ๊นŠ์ด๊ฐ€ ์‹œ๋ฎฌ๊ณผ ๋‹ค๋ฅด๋ฉด ๊ทธ๋Œ€๋กœ ๋ฌด๋„ˆ์ง„๋‹ค. ์ด ๋งˆ์ง€๋ง‰ ์ง€์ ์ด ์‹ค๊ธฐ ์‹คํ—˜(Table 3)์˜ IHR ์‹คํŒจ๋กœ ๋‹ค์‹œ ๋‚˜์˜จ๋‹ค.

World model ์ชฝ ๊ณ„๋ณด. World Models(Ha & Schmidhuber), Dreamer(์ƒ์ƒ ๊ถค์ ์œผ๋กœ ํ–‰๋™ ์ตœ์ ํ™”), DayDreamer(์‹ค๊ธฐ ์ ์šฉ), MoDem-V2(์‹ค๊ธฐ ์ ‘์ด‰ ์กฐ์ž‘), Robotic World Model(์‹ ๊ฒฝ ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ดํ„ฐ)์ด โ€œ๋ชจ๋ธ๋กœ ์ •์ฑ…์„ ์ตœ์ ํ™”ํ•˜๋Š”โ€ ๊ฐˆ๋ž˜๋‹ค. WM-Craftnet์ด ์Šค์Šค๋กœ ๋†“๋Š” ์ž๋ฆฌ๋Š” ๋‹ค๋ฅธ ๊ฐˆ๋ž˜, ์ฆ‰ ํ‘œํ˜„ ์กฐ๊ฑดํ™” ์ชฝ์ด๋‹ค. ๋ณดํ–‰ ์ •์ฑ…์— stop-gradient๋œ ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์ฃผ๋Š” World Model-based Perception(WMP, Lai et al. 2024)๊ณผ world model ์˜ˆ์ธก ํŠน์ง•์œผ๋กœ ์ „์‹  ์‹œ๊ฐ์šด๋™ ์ •์ฑ…์„ ์ฆ๋ฅ˜ํ•˜๋Š” DreamMimic์ด ์—ฌ๊ธฐ์— ์†ํ•˜๊ณ , WM-Craftnet์€ ์ด ๊ฐˆ๋ž˜๋ฅผ ์‹œ๊ฐโ€“์ด‰๊ฐ ์ธํ•ธ๋“œ ์กฐ์ž‘์œผ๋กœ ํ™•์žฅํ•œ๋‹ค๊ณ  ์“ด๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 0: ๋ฌธ์ œ ์„ค์ •๊ณผ ๊ด€์ธก ์ธํ„ฐํŽ˜์ด์Šค (ยง3.1, Table 8)

๋ช…๋ น ์ถ• \mathbf a\in\{\pm x,\pm y,\pm z\} ์ฃผ์œ„๋กœ ์ฅ” ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ๊ณ„์† ๋Œ๋ฆฌ๋Š” ๋ฌธ์ œ๋‹ค. ํ•œ ์Šคํ… ์ง„ํ–‰๋Ÿ‰์€ ๋ฌผ์ฒด ํšŒ์ „์˜ ์ƒ๋Œ€ ๋ณ€ํ™”๋ฅผ ์ถ•-๊ฐ์œผ๋กœ ๋ฐ”๊ฟ” ๋ช…๋ น ์ถ•์— ํˆฌ์˜ํ•œ ๊ฐ’์ด๋‹ค(Eq. 2):

\Delta\theta_t=\mathrm{proj}_{\mathbf a}\!\left(\log\!\left(\mathbf R^{o}_{t+1}(\mathbf R^{o}_{t})^{-1}\right)\right)

๋…ผ๋ฌธ์ด ๊ฐ•์กฐํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ๋ˆ„๊ฐ€ ๋ฌด์—‡์„ ๋ณด๋А๋ƒ์˜ ๋ถ„๋ฆฌ๋‹ค. actor๋Š” ๋กœ๋ด‡์— ์žˆ๋Š” ์„ผ์„œ์™€ ์ œ์–ด ์ด๋ ฅ๋งŒ ๋ณด๊ณ , ์‹œ๋ฎฌ์˜ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋‚˜ WSM ๋””์ฝ”๋”๊ฐ€ ๋ณต์›ํ•œ ๊นŠ์ด๋Š” actor ์ž…๋ ฅ์— ๋“ค์–ด๊ฐ€์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. Table 8์„ ์˜ฎ๊ธฐ๋ฉด ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

์‹ ํ˜ธ ์‚ฌ์šฉ์ฒ˜ ์„ค๋ช…
์† ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉ Actor, WM ์ •๊ทœํ™”๋œ 22-DoF ๊ด€์ ˆ ์ƒํƒœ์™€ ์ด์ „ ๋ชฉํ‘œ ์ด๋ ฅ
์ด‰๊ฐ/์ ‘์ด‰ Actor, WM ์ž„๊ณ„๊ฐ’ยทdropoutยท์ง€์—ฐ ์žก์Œ์„ ๋„ฃ์€ ์ด์ง„ ์ ‘์ด‰ ์ŠคํŠธ๋ฆผ
๊นŠ์ด ์ด๋ฏธ์ง€ Actor, WM ์žก์Œ ์„ž์ธ ์†๋ชฉ ๊นŠ์ด. ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋Š” WM ์žฌ๊ตฌ์„ฑ ๋ชฉํ‘œ๋กœ๋งŒ ์‚ฌ์šฉ
๋ช…๋ น ์ถ• Actor ๋ชฉํ‘œ ๋ฐฉํ–ฅ \mathbf a\in\{\pm x,\pm y,\pm z\}
World model ํŠน์ง• Actor ํˆฌ์˜๋œ ๊ฒฐ์ •์  RSSM ํŠน์ง• \psi(\mathbf h_t)
์ƒ๋Œ€ ํ–‰๋™ Controller, WM 22-DoF ๊ด€์ ˆ ๋ชฉํ‘œ ์ฆ๋ถ„, ์‹คํ–‰ ์ „ ํ‰ํ™œํ™”
๋ฌผ์ฒด ์ƒํƒœ Reward/critic ์ „์šฉ ์‹œ๋ฎฌ์˜ ์ž์„ธยท์†๋„ยท์ ‘์ด‰๋ ฅยท๋‚™ํ•˜/๋ฆฌ์…‹ ์ง„๋‹จ

๋‘ ๊ฐ€์ง€๋ฅผ ์งš์–ด ๋‘”๋‹ค. ์ฒซ์งธ, ์ด‰๊ฐ์€ ์ด์ง„ ์ ‘์ด‰์ด๋‹ค. ๊ฐ™์€ Sharpa Wave ์†์„ ์“ด DexTacWAM์ด๋‚˜ Motus2๊ฐ€ ์†๋ ์ด‰๊ฐ ์ด๋ฏธ์ง€ยทํž˜ ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ์“ฐ๋Š” ๊ฒƒ๊ณผ ๋Œ€์กฐ์ ์ด๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ์ด ๋…ผ๋ฌธ์˜ โ€œvisuotactileโ€์€ ์ •ํ™•ํžˆ๋Š” โ€œ๊นŠ์ด + ์ด์ง„ ์ ‘์ด‰โ€์ด๋‹ค. ๋‘˜์งธ, ๋…ผ๋ฌธ์˜ Eq. 1์„ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ์ฝ์œผ๋ฉด actor๋Š” WSM ํŠน์ง•๊ณผ ๋ณ„๊ฐœ๋กœ ์žก์Œ ๊นŠ์ด \mathbf D_t๋ฅผ ์ง์ ‘ ๋ฐ›๋Š”๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ์—์„œ IHR์„ ๋ฌด๋„ˆ๋œจ๋ฆฐ ๋ฐ”๋กœ ๊ทธ ์ž…๋ ฅ์ด WM-Craftnet actor์—๋„ ๋“ค์–ด๊ฐ„๋‹ค๋Š” ๋œป์ด ๋˜๋Š”๋ฐ, actor๊ฐ€ ๊นŠ์ด๋ฅผ ์–ด๋–ค ์ธ์ฝ”๋”๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜๋Š”์ง€๋Š” ๋ณธ๋ฌธ์— ์—†๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ๋Š” ์ด์™€ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. actor ์ž…๋ ฅ์€ ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท์ ‘์ด‰ยท์ถ•ยท์ด์ „ ๋ชฉํ‘œ 4ํ”„๋ ˆ์ž„ ์Šคํƒ(292์ฐจ์›)๊ณผ WSM ํˆฌ์˜ ํŠน์ง•(32์ฐจ์›)๋ฟ์ด๊ณ  ๊นŠ์ด๋Š” WSM์„ ํ†ตํ•ด์„œ๋งŒ ๋“ค์–ด๊ฐ„๋‹ค(์ฝ”๋“œ์™€ ๋Œ€์กฐ 4๋ฒˆ ํ–‰). ์ฝ”๋“œ ์ชฝ ๊ตฌ์„ฑ์ด ๋…ผ๋ฌธ์˜ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜ ์„œ์‚ฌ(๋””๋…ธ์ด์ฆˆ๋œ ์ƒํƒœ๋งŒ ์ •์ฑ…์— ๋„˜๊ธด๋‹ค)์™€ ์˜คํžˆ๋ ค ๋” ์ž˜ ๋งž๋Š”๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 1: ๋‹ค์ค‘ ๋ชจ๋‹ฌ ์ธ์ฝ”๋”์™€ ๊นŠ์ด ์˜ค์—ผ (ยง3.2)

World model ๊ฐฑ์‹ ์€ actor์™€ ๋‹ฌ๋ฆฌ ์Œ“์ง€ ์•Š์€ ๋‹จ์ผ ์Šคํ… ๋ฒกํ„ฐ๋ฅผ ๋ฐ›๋Š”๋‹ค. ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉ \mathbf p_t, ์ ‘์ด‰ \mathbf c_t, ์žก์Œ ์„ž์ธ ์ •๊ทœํ™” ๊นŠ์ด \mathbf I_t, ์ด์ „ ํ–‰๋™ \mathbf u_{t-1}, ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ์‹œ์ž‘ ํ”Œ๋ž˜๊ทธ m_t๋‹ค. ์‹œ๊ฐ„ ์ •๋ณด๋Š” ์ž…๋ ฅ ์Šคํƒ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ RSSM์˜ ์ˆœํ™˜์ด ๋‹ด๋‹นํ•˜๊ฒŒ ํ•œ ์„ค๊ณ„๋‹ค. ๋กค์•„์›ƒ ๋ฒ„ํผ์—๋Š” ํ•™์Šต ๋ชฉํ‘œ๋กœ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด์™€ ๋ณด์ƒ์ด ํ•จ๊ป˜ ์ €์žฅ๋œ๋‹ค(Eq. 3). ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท์ ‘์ด‰์€ MLP, ๊นŠ์ด๋Š” CNN ๊ฐ€์ง€๋กœ ์ธ์ฝ”๋”ฉํ•ด ํ•ฉ์นœ๋‹ค(Eq. 4).

๊นŠ์ด๋Š” ์†โ€“๋ฌผ์ฒด ์ž‘์—… ๊ณต๊ฐ„ ์ฃผ์œ„๋กœ ์ž˜๋ผ ์“ฐ๊ณ (์ •์ฑ… ๊นŠ์ด ํ…์„œ 96ร—72, ์ตœ๋Œ€ 0.4 m), WSM ์ž…๋ ฅ ๊นŠ์ด์—๋Š” ์‹œ๊ฐ„ ์ƒ๊ด€ dropout(ํ™•๋ฅ  0.02, ์ƒ๊ด€ 0.95), ๊ฐ€์šฐ์‹œ์•ˆ ์žก์Œ, ยฑ0.3ยฐ ๋ฌด์ž‘์œ„ ํšŒ์ „์„ ๋„ฃ๋Š”๋‹ค(Table 7). ๋ณต์› ๋ชฉํ‘œ๋Š” ์ž๋ฅด๊ธฐ๋งŒ ํ•œ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋‹ค.


์‹œ๋ฎฌ duck z์ถ• ๋กค์•„์›ƒ์˜ ๊นŠ์ด ๋ณต์›(Fig. 4). (a) 3์ธ์นญ RGB, (b) ์ •๋‹ต ์†๋ชฉ ๊นŠ์ด, (c) WSM ์ž…๋ ฅ์ธ ์žก์Œ ๊นŠ์ด, (d) WSM์ด ๋ณต์›ํ•œ ๊นŠ์ด. ์‹œ๋ฎฌ ์žก์Œ์€ (c)์—์„œ ๋ณด์ด๋“ฏ ํฉ์–ด์ง„ ํฐ ์ (dropout) ์ˆ˜์ค€์ด๋‹ค.

Fig. 4๋ฅผ ์ง์ ‘ ๋ณด๋ฉด ์‹œ๋ฎฌ ์ชฝ ์˜ค์—ผ์€ ๊ฝค ์˜จ๊ฑดํ•˜๋‹ค. (c)์˜ ์žก์Œ์€ ์†ยท๋ฌผ์ฒด ์˜์—ญ ์œ„์˜ ํฐ ์  ์‹ญ์—ฌ ๊ฐœ์ด๊ณ  ์‹ค๋ฃจ์—ฃ์€ ๊ทธ๋Œ€๋กœ๋‹ค. (d)๋Š” ๊ทธ ์ ๋“ค์„ ์ง€์šฐ๋Š” ๋Œ€์‹  ๊ฒฝ๊ณ„๊ฐ€ ์•ฝ๊ฐ„ ํ๋ ค์ง„๋‹ค. ์ฆ‰ ์‹œ๋ฎฌ์—์„œ WSM์ด ํ•˜๋Š” โ€œ๋””๋…ธ์ด์ฆˆโ€๋Š” ์ด ์ •๋„ ์˜ค์—ผ์„ ์ง€์šฐ๋Š” ์ผ์ด๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ L515 ๊นŠ์ด์˜ ๊ฒฐ์†์€ ์ด๋ณด๋‹ค ํ›จ์”ฌ ํฌ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์ด ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€ ์˜์ƒ์—์„œ ๋ณด์ด๋Š”๋ฐ(์•„๋ž˜ WSM ๋ถ„์„), ์‹œ๋ฎฌ ์˜ค์—ผ ๋ชจ๋ธ์ด ๊ทธ ์‹ค๊ธฐ ์žก์Œ์„ ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ๋ฎ๋Š”์ง€๋Š” ๋…ผ๋ฌธ์ด ์ •๋Ÿ‰ํ™”ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 2: RSSM๊ณผ ํ•™์Šต ๋ชฉํ‘œ (ยง3.3, App. A.1)

World model์€ Dreamer์‹ RSSM์ด๋‹ค(๊ฒฐ์ •์ /ํ™•๋ฅ ์ /์ด์‚ฐ ์ฐจ์› 512/32/32, Table 7). posterior ๊ฐฑ์‹ ์€ ์œ„ Eq. 5์ด๊ณ  actor ์ชฝ ํŠน์ง•์€ ๊ฒฐ์ •์  ๋ถ€๋ถ„ \mathbf w_t=\mathbf h_t๋‹ค(Eq. 6). 512์ฐจ์› \mathbf h_t๋Š” ์ž‘์€ MLP(512\to64\to32\to16)๋กœ 16์ฐจ์›๊นŒ์ง€ ์ค„์ธ ๋’ค ์ •์ฑ… ๊ด€์ธก์— ์ด์–ด ๋ถ™์ธ๋‹ค.

ํ•™์Šต์€ PPO ๋กค์•„์›ƒ์ด ์ฑ„์šฐ๋Š” ๋ง ๋ฒ„ํผ์—์„œ ์—ฐ์† ์ฒญํฌ๋ฅผ ๋ฝ‘์•„ ํ•œ๋‹ค(๋ฐฐ์น˜ 16, ์ฒญํฌ ๊ธธ์ด 32, PPO epoch๋‹น 10ํšŒ ๊ฐฑ์‹ , warmup 10,000 ์ „์ด). Eq. 7์˜ ๊ฐ ํ•ญ์€ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

  • \mathcal L_{\text{img}}: ์žก์Œ ๊นŠ์ด๋กœ ์ถ”๋ก ํ•œ ์ž ์žฌ์—์„œ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋ณต์›
  • \mathcal L_{\text{prop}}: ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉ ๋ณต์›, \mathcal L_{\text{tac}}: ์ ‘์ด‰ ์˜ˆ์ธก, \mathcal L_{\text{reward}}: ๋กค์•„์›ƒ ๋ณด์ƒ ์˜ˆ์ธก
  • ๋‘ KL ํ•ญ: posterior/prior ๋™์—ญํ•™ ์ •๊ทœํ™”. Table 7์˜ KL free 1.0 / dyn 0.5 / rep 0.1์€ ํ•„์ž๊ฐ€ ์•„๋Š” DreamerV3์˜ ๊ธฐ๋ณธ๊ฐ’(free bits 1, \beta_{\text{dyn}}=0.5, \beta_{\text{rep}}=0.1)๊ณผ ๊ฐ™๊ณ , 32ร—32 ์ด์‚ฐ ์ž ์žฌ๋„ DreamerV3 ๊ตฌ์„ฑ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ์€ ์ด ๋Œ€์‘์„ ๋”ฐ๋กœ ๋ฐํžˆ์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค.
  • \mathcal L_{\text{aux}}: Full WSM์—๋งŒ ์žˆ๋Š” ๋ฌผ์ฒด ์ž์„ธยท๊ฐ€์น˜ยท๋ฌผ์ฒด ํ˜•์ƒ ํ—ค๋“œ. ์‹œ๋ฎฌ ๋ผ๋ฒจ๋กœ ๊ฐ๋…ํ•˜๊ณ , ํ˜•์ƒ์€ basis point set์—์„œ ๋ฉ”์‹œ๊นŒ์ง€์˜ ๋ณ€์œ„ ๋ฒกํ„ฐ๋กœ ํ‘œํ˜„ํ•œ๋‹ค. ์ด ํ—ค๋“œ๋“ค์€ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต๊ณผ ํ•˜์œ„ ๊ณผ์ œ ์ ์‘ ์–‘์ชฝ์—์„œ ์“ฐ์ธ๋‹ค(App. A.1).

์—ฌ๊ธฐ์„œ โ€œWorld Synesthesia Modelโ€์ด๋ผ๋Š” ์ด๋ฆ„์˜ ์‹ค์ฒด๊ฐ€ ๋“œ๋Ÿฌ๋‚œ๋‹ค. ์ด๋ฆ„์€ ์‹œ๊ฐ ๊ธฐํ•˜ยท์ด‰๊ฐ ์ ‘์ด‰ยท๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยทํ–‰๋™ ์ด๋ ฅ์ด ํ•จ๊ป˜ ์ž ์žฌ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์ œ์•ฝํ•œ๋‹ค๋Š” ๋œป์ด๋ผ๊ณ  ๋…ผ๋ฌธ์€ ์„ค๋ช…ํ•œ๋‹ค(ยง3). ๊ตฌ์กฐ ์ž์ฒด๋Š” ๋‹ค์ค‘ ๋ชจ๋‹ฌ ์ž…๋ ฅยท๋‹ค์ค‘ ๋””์ฝ”๋”๋ฅผ ๊ฐ€์ง„ RSSM์ด๊ณ , ์ƒˆ๋กœ์šด ๊ฒƒ์€ ์•„ํ‚คํ…์ฒ˜๋ณด๋‹ค ๋ฌด์—‡์„ ๋ณต์›ํ•˜๊ฒŒ ํ•˜๋А๋ƒ(๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด, ํŠน๊ถŒ ๋ผ๋ฒจ)์™€ ๊ทธ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์–ด๋””์— ์“ฐ๋А๋ƒ(PPO ๋ฌธ๋งฅ)๋‹ค.

๋˜ ํ•˜๋‚˜ ์งš์„ ์ ์€ ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ ์ค‘ ์ž์„ธยทํ˜•์ƒยท๊ฐ€์น˜๊ฐ€ ์‹œ๋ฎฌ ํŠน๊ถŒ ์ •๋ณด๋ผ๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๋ฐฐํฌ ๋•Œ ์“ฐ์ง€ ์•Š์œผ๋‹ˆ โ€œ๋ฐฐํฌ ๊ฐ€๋Šฅโ€์ด๋ผ๋Š” ์ฃผ์žฅ๊ณผ ๋ชจ์ˆœ๋˜์ง€๋Š” ์•Š์ง€๋งŒ, ๊ฒฐ๊ณผ์ ์œผ๋กœ ์ด ์„ค๊ณ„๋Š” RotateIt๋ฅ˜์˜ ํŠน๊ถŒ ์ฆ๋ฅ˜์™€ ๊ฒฝ๊ณ„๊ฐ€ ํ๋ ค์ง„๋‹ค. ํŠน๊ถŒ ์ •๋ณด๋ฅผ ์ •์ฑ… ์ž…๋ ฅ ๋Œ€์‹  world model์˜ ์˜ˆ์ธก ๋ชฉํ‘œ๋กœ ๋„ฃ์—ˆ๋‹ค๊ณ  ๋ณด๋Š” ํŽธ์ด ์ •ํ™•ํ•˜๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 3: ์žฌ์‚ฌ์šฉ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๊ณต๊ฐ๊ฐ ์‚ฌ์ „ (ยง3.4, App. A.1)

9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด z์ถ• ์„ค์ •์—์„œ ๋ชจ์€ ์ ‘์ด‰ ํ’๋ถ€ํ•œ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ WSM์„ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•œ ๋’ค, ๊ทธ ์ธ์ฝ”๋”ยทRSSMยท๊นŠ์ด/๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉ ๋””์ฝ”๋”ยท๋ณด์ƒ ์˜ˆ์ธก๊ธฐ๋ฅผ ์˜ฎ๊ฒจ 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์‹คํ—˜์„ ์ดˆ๊ธฐํ™”ํ•œ๋‹ค. ํ•˜์œ„ PPO ํ•™์Šต ๋™์•ˆ ์ด ๊ตฌ์„ฑ ์š”์†Œ๋“ค๋„ ์ƒˆ ๋กค์•„์›ƒ์œผ๋กœ ๊ณ„์† ์ ์‘ํ•˜๊ณ , actorโ€“critic๊ณผ ๊ณผ์ œ๋ณ„ ํ—ค๋“œ๋Š” ์ƒˆ๋กœ ๋ฐฐ์šด๋‹ค(App. A.1).

์ค‘์š”ํ•œ ๊ฒƒ์€ ์ด ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต์ด 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์‹คํ—˜์—๋งŒ ์“ฐ์ด๋Š” ๊ฒŒ ์•„๋‹ˆ๋ผ๋Š” ์ ์ด๋‹ค. Table 1์˜ โ€œWM-Craftnet (full WSM)โ€ 753.3๋„ โ€œpretrained full WSMโ€์ด๊ณ (ยง4.2 ๋ณธ๋ฌธ), ๊ทธ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๋ฐ์ดํ„ฐ๋Š” ๊ฐ™์€ 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด z์ถ• ์„ค์ •์—์„œ ๋‚˜์™”๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์–ด๋–ค ์ •์ฑ…์œผ๋กœ ๋ช‡ epoch ๋ชจ์•˜๋Š”์ง€๋Š” ๋…ผ๋ฌธ์— ์—†๋‹ค. ์ด ์ ์ด ์•„๋ž˜ ์‹คํ—˜ ์ ˆ์˜ ํ•ต์‹ฌ ์Ÿ์ ์ด ๋œ๋‹ค.

๋ฐฉ๋ฒ• 4: WSM ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ •์ฑ…๊ณผ ๋ณด์ƒ (ยง3.5, App. A.2)

์ •์ฑ…์€ \mathbf u_t=\pi_\theta(\mathbf o_t,\mathbf a,\psi(\mathbf w_t))(Eq. 8)๋กœ 22๊ฐœ ๊ด€์ ˆ ์ „๋ถ€์˜ ์ƒ๋Œ€ ๋ชฉํ‘œ ์ฆ๋ถ„์„ ๋‚ด๊ณ , \mathbf q^{\text{target}}_t=\mathbf q^{\text{target}}_{t-1}+\alpha\mathbf u_t(Eq. 9)๋กœ ์ ๋ถ„ํ•œ ๋’ค ์‹ ํ˜ธ ์ˆ˜์ค€ ํ‰ํ™œํ™”์™€ ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ํ•œ๊ณ„ ํด๋žจํ•‘์„ ๊ฑฐ์ณ 10 Hz ์ œ์–ด๊ธฐ๋กœ ์‹คํ–‰๋œ๋‹ค. critic์€ ํ•™์Šต ์ค‘ ์‹œ๋ฎฌ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์ถ”๊ฐ€๋กœ ๋ฐ›๋Š” ๋น„๋Œ€์นญ ๊ตฌ์กฐ๋‹ค. PPO epoch์ด ๋๋‚  ๋•Œ๋งˆ๋‹ค ๋ฒ„ํผ ์ฒญํฌ๋กœ RSSM์„ ๊ฐฑ์‹ ํ•˜๊ณ , actor ์ž…๊ตฌ์˜ stop-gradient๊ฐ€ ๋‘ ์ตœ์ ํ™” ๊ฒฝ๋กœ๋ฅผ ๋ถ„๋ฆฌํ•œ๋‹ค.

๋ณด์ƒ(Eq. 10)์€ ๋ชฉํ‘œ ์ถ• ํšŒ์ „ ํ•ญ์— ์•ˆ์ •์„ฑยท์ ‘์ด‰ยท์ž์„ธ ํ•ญ์„ ๋”ํ•œ 12ํ•ญ ํ•ฉ์ด๋‹ค:

r_t=\lambda_{\text{spin}}r^{\text{spin}}_t+\lambda_{\text{vel}}r^{\text{vel}}_t+\lambda_{\text{contact}}r^{\text{contact}}_t+\lambda_{\text{dist}}r^{\text{dist}}_t+\lambda_\tau r^\tau_t+\lambda_{\text{work}}r^{\text{work}}_t+\lambda_a r^a_t+\lambda_{\text{ctrl}}r^{\text{ctrl}}_t+\lambda_{\text{pose}}r^{\text{pose}}_t+r^{\text{drift}}_t+r^{\text{axis}}_t+r^{\text{nospin}}_t

๋ณด์ƒ ํ•ญ Table 7 ๊ฐ’
Spin / max spin / velocity 1.0 / 2.0 / โˆ’0.1
Torque / work / action / control โˆ’0.003 / โˆ’0.003 / โˆ’0.002 / โˆ’1.0
Finger distance / hand pose / off-axis 0.1 / 1.5 / 0.001
Object drift / no-spin / fall penalty 100.0 / โˆ’50.0 / โˆ’50.0
Tip force coef. / thresh. / exp. 0.9 / 2.0 / 0.01

ํšŒ์ „ ํ•ญ์€ ๋ช…๋ น ์ถ•์— ํˆฌ์˜ํ•œ ๋ถ€ํ˜ธ ์žˆ๋Š” ์ฆ๋ถ„ ํšŒ์ „์„ ์ตœ๋Œ€ ํšŒ์ „์œจ๋กœ ์ž๋ฅธ ๊ฐ’์ด๋‹ค. ํ‘œ์—์„œ ๋ถ€ํ˜ธ ๊ทœ์•ฝ์ด ์„ž์—ฌ ์žˆ๋‹ค๋Š” ์ ์€ ๊ธฐ๋กํ•ด ๋‘”๋‹ค. โ€œObject drift / no-spin / fall penaltyโ€ ํ–‰์—์„œ drift๋Š” +100.0, no-spinยทfall์€ โˆ’50.0์ด๊ณ , off-axis๋„ +0.001์ด๋‹ค. ๋ณธ๋ฌธ์€ driftยทoff-axis๋ฅผ โ€œ๋ฒŒ์ โ€์ด๋ผ๊ณ  ์“ฐ๋ฏ€๋กœ ์ด ์–‘์ˆ˜ ๊ฐ€์ค‘์น˜๋Š” ํ•ญ ์ž์ฒด๊ฐ€ ์Œ์ˆ˜๋กœ ์ •์˜๋๊ฑฐ๋‚˜ ํ‘œ๊ธฐ ํ˜ผ์„ ์ด๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ๋งŒ์œผ๋กœ๋Š” ์–ด๋А ์ชฝ์ธ์ง€ ์•Œ ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ๋Š” ๋ฌผ์ฒด ๋‚™ํ•˜, ๋ชฉํ‘œ ์ถ•์—์„œ ๋„ˆ๋ฌด ๋ฒ—์–ด๋‚จ, ์—ฐ์† ํšŒ์ „ ์ •์ฒด, ์ง€ํ‰(500 ์Šคํ…) ๋„๋‹ฌ ๋•Œ ๋ฆฌ์…‹๋˜๊ณ , ๊ฐ™์€ ๋ณด์ƒยท๋ฆฌ์…‹์„ ๋ชจ๋“  ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์— ์“ด๋‹ค.

์ง๊ด€: world model์„ โ€œ์ƒ์ƒ๊ธฐโ€๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ โ€œํ•„ํ„ฐโ€๋กœ ์“ด๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ

์ด ์„ค๊ณ„๋ฅผ ์ดํ•ดํ•˜๋Š” ๊ฐ€์žฅ ์‰ฌ์šด ๋ฐฉ๋ฒ•์€ ์นผ๋งŒ ํ•„ํ„ฐ์™€์˜ ์œ ๋น„๋‹ค. ํ•„ํ„ฐ๋Š” ๋ชจ๋ธ์„ ์จ์„œ ๋ฏธ๋ž˜๋ฅผ ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ด์…˜ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ์ง€๋‚œ ์ถ”์ •๊ณผ ํ–‰๋™์œผ๋กœ ๋‹ค์Œ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์˜ˆ์ธกํ•˜๊ณ (prior), ๋“ค์–ด์˜จ ๊ด€์ธก์œผ๋กœ ๊ณ ์นœ๋‹ค(posterior). RSSM์˜ posterior ๊ฐฑ์‹ (Eq. 5)์ด ์ •ํ™•ํžˆ ๊ทธ ์ผ์„ ํ•˜๊ณ , ํ•™์Šต๋œ ๋™์—ญํ•™๊ณผ ๋””์ฝ”๋” ๊ฐ๋… ๋•๋ถ„์— ๊ทธ ์ƒํƒœ๋Š” โ€œ๊ด€์ธก์„ ์„ค๋ช…ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š”โ€ ์ •๋ณด๋ฅผ ๋‹ด๋„๋ก ๊ฐ•์ œ๋œ๋‹ค. ์ •์ฑ…์— ๋„˜๊ธฐ๋Š” ๊ฒƒ์€ ๋ฏธ๋ž˜ ๊ถค์ ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ด ํ•„ํ„ฐ ์ƒํƒœ๋‹ค.

์ด ๊ด€์ ์—์„œ ๋…ผ๋ฌธ์˜ ๋‘ ๊ฐ๋…์ด ์™œ ์ค‘์š”ํ•œ์ง€๊ฐ€ ๋ณด์ธ๋‹ค. ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด ๋ณต์›์€ ํ•„ํ„ฐ ์ƒํƒœ๊ฐ€ ์„ผ์„œ ์žก์Œ๊นŒ์ง€ ๋”ฐ๋ผ ์™ธ์šฐ์ง€ ๋ชปํ•˜๊ฒŒ ํ•œ๋‹ค. ์žก์Œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ๋ณต์›ํ•˜๊ฒŒ ํ•˜๋ฉด(Table 2์˜ โ€œNoisy-depth supervisionโ€) ์ƒํƒœ๋Š” ์žก์Œ๋„ ์ •๋ณด๋กœ ์ทจ๊ธ‰ํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ํ–‰๋™ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ˆœํ™˜์€ ์ ‘์ด‰์ด ๋Š๊ธฐ๊ฑฐ๋‚˜ ๊นŠ์ด๊ฐ€ ๊ฐ€๋ ค์ง„ ์Šคํ…์—์„œ๋„ ์ง์ „ ์ƒํƒœ์™€ ํ–‰๋™์œผ๋กœ ๋ฌผ์ฒด๊ฐ€ ์–ด๋”” ์žˆ์„์ง€๋ฅผ ์ด์–ด ๋ถ™์ด๊ฒŒ ํ•œ๋‹ค. Table 2์—์„œ ์ˆœํ™˜์„ ์Šคํ…๋ณ„ ์ธ์ฝ”๋”โ€“๋””์ฝ”๋” ํŠน์ง•์œผ๋กœ ๋ฐ”๊พผ ๋ณ€ํ˜•์ด ๊ฐ€์žฅ ํฌ๊ฒŒ ๋–จ์–ด์ง€๋Š” ๊ฒƒ(667.6)์ด ์ด ํ•ด์„๊ณผ ๋งž๋Š”๋‹ค.

ํ•œํŽธ ๊ฐ™์€ ๊ด€์ ์€ ์ด ์„ค๊ณ„์˜ ํ•œ๊ณ„๋„ ๋งํ•ด ์ค€๋‹ค. ํ•„ํ„ฐ๋Š” ๋ชจ๋ธ์ด ๋งž๋Š” ๋ฒ”์œ„์—์„œ๋งŒ ์ข‹์€ ์ถ”์ •์„ ์ค€๋‹ค. WSM์€ ์‹œ๋ฎฌ ๋กค์•„์›ƒ์œผ๋กœ๋งŒ ํ•™์Šต๋˜๋ฏ€๋กœ, ์‹ค๊ธฐ ๊นŠ์ด ์žก์Œ์ด ์‹œ๋ฎฌ ์˜ค์—ผ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋‹ค๋ฅด๋ฉด ์ƒํƒœ๋„ ์–ด๊ธ‹๋‚œ๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ์—์„œ ์ด ๋ฐฉ๋ฒ•์ด ํฌ๊ฒŒ ์ด๊ธด ๊ฒƒ์€ ๊ทธ ์–ด๊ธ‹๋‚จ์ด ์ž‘์•˜๋‹ค๋Š” ์ฆ๊ฑฐ์ด๊ณ , ๋™์‹œ์— ๊ทธ ๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ์–ด๋””๊นŒ์ง€์ธ์ง€๋Š” ์•„์ง ๋ชจ๋ฅธ๋‹ค๋Š” ๋œป์ด๋‹ค. ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€์˜ ์‹คํŒจ ์˜์ƒ ํ•˜๋‚˜(์•„๋ž˜)๊ฐ€ ๊ทธ ๊ฒฝ๊ณ„๋ฅผ ๋ณด์—ฌ ์ค€๋‹ค.

์‹คํ—˜ ์…‹์—… (ยง4.1, App. A)

์‹œ๋ฎฌ๊ณผ ์‹ค๊ธฐ๋Š” ๊ฐ™์€ ๊ด€์ธก/ํ–‰๋™ ์ธํ„ฐํŽ˜์ด์Šค์™€ ์ œ์–ด ์ฃผํŒŒ์ˆ˜(10 Hz)๋ฅผ ์“ด๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•๋‹น 128ํšŒ ํ‰๊ฐ€ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ํ‰๊ท ๊ณผ 95% ์‹ ๋ขฐ๊ตฌ๊ฐ„์ด๋‹ค. ๋ฌผ๋ฆฌ ์—”์ง„์€ ๋…ผ๋ฌธ ๋ณธ๋ฌธ์— ์ด๋ฆ„์ด ์—†๋‹ค(README๋Š” Isaac Gym Preview 4, ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€๋Š” Isaac Sim ๋กœ๊ณ ๋ฅผ ๋‹จ๋‹ค. ์•„๋ž˜ ์–ด๊ธ‹๋‚จ ํ‘œ ์ฐธ๊ณ ).

๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ. z์ถ•์€ Open-loop Replay, Blind RL Policy(๊นŠ์ดยท์ด‰๊ฐ ์—†์Œ), Touch Dexterity(์ด‰๊ฐ), RL Policy(๊นŠ์ด๋งŒ), In-Hand Rotation(IHR, ๊นŠ์ด+์ด‰๊ฐ, Robot Synesthesia์˜ ์žฌ๊ตฌํ˜„), WM-Craftnet ๋ณ€ํ˜•๋“ค์ด๋‹ค. ๋ชจ๋“  ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์„ 22-DoF Sharpa Wave ์†์— ๋งž์ถฐ ๊ฐ™์€ ๋ณด์ƒยท๋žœ๋คํ™” ๋ฒ”์œ„ยท์ดˆ๊ธฐํ™” ๋ถ„ํฌยท๋ฆฌ์…‹ ์ „๋žต์œผ๋กœ ๋‹ค์‹œ ๊ตฌํ˜„ํ–ˆ๋‹ค. xยทy์ถ•์€ โ€œcompactโ€ ๋น„๊ต๋‹ค.

์ง€ํ‘œ. ์‹œ๋ฎฌ์€ return, ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ๊ธธ์ด(EpLen), ํšŒ์ „์œจ(RotR), ํ•„์š”ํ•œ ๊ฒฝ์šฐ off-axis ์›€์ง์ž„(OffAxis)๊ณผ ๊ฐ์†๋„ ๋ณ€๋™(AngVar). xยทy์ถ•์€ ๋‚™ํ•˜์œจ(Fall)๊ณผ ๋ฌผ์ฒด ์†๋„(ObjVel)๋ฅผ ์“ด๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ๋Š” 20์ดˆ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ์˜ ํšŒ์ „๋Ÿ‰ RR(rad)๊ณผ ์„ฑ๊ณต๋ฅ  SR(๋ฐ˜ ๋ฐ”ํ€ด ์ด์ƒ ํšŒ์ „์ด๋ฉด ์„ฑ๊ณต)์ด๊ณ , 4๋ช…์˜ ํ‰๊ฐ€์ž๊ฐ€ ๋™๊ธฐํ™”๋œ ์˜์ƒ์„ ๋…๋ฆฝ ์ฑ„์ ํ•ด ํ‰๊ท ํ•œ๋‹ค. RotR์˜ ๋‹จ์œ„์™€ ์ •์˜(๋ฌด์—‡์˜ ๋น„์œจ์ธ์ง€)๋Š” ๋…ผ๋ฌธ์— ์—†๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ํ‰๊ฐ€ ์ฝ”๋“œ์—์„œ๋Š” ์Šคํ…๋‹น ํšŒ์ „ ๋ณด์ƒ(๋ชฉํ‘œ ์ถ• ํšŒ์ „ ร— 20์„ โˆ’6.28~2.0์œผ๋กœ ์ž๋ฅธ ๊ฐ’)์˜ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ํ‰๊ท ์ด๋ผ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ๊ฐ์†๋„๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๊ณ  ์ƒํ•œ์ด 2.0์ด๋‹ค(์ฝ”๋“œ์™€ ๋Œ€์กฐ 9๋ฒˆ ํ–‰).

๊ตฌํ˜„ ์š”์•ฝ(Table 7).

๊ตฌ๋ถ„ ํ•ญ๋ชฉ ๊ฐ’
์‹œ์Šคํ…œ ์† Sharpa Wave, 22-DoF 5์ง€
ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ์ฃผ๊ธฐ ์† ์ œ์–ด / ์†๋ชฉ ์นด๋ฉ”๋ผ / ์ด‰๊ฐ ๋ชจ๋‘ 10 Hz
์นด๋ฉ”๋ผ ์†๋ชฉ ์žฅ์ฐฉ 640ร—480, 3D ํ”„๋ฆฐํŠธ ๋ธŒ๋ž˜ํ‚ท ๊ณ ์ • (App. A.3: RealSense L515)
์‹œ๋ฎฌ ์ฃผ๊ธฐ ๋ฌผ๋ฆฌ 60 Hz, ๊ด€์ธก/์ œ์–ด 10 Hz (dt 0.01667, decimation 6)
World model ๊ฒฐ์ •์ /ํ™•๋ฅ ์ /์ด์‚ฐ 512 / 32 / 32, hidden 512, ์ˆœํ™˜ ๊นŠ์ด 1
actor ํˆฌ์˜ 512 โ†’ 64 โ†’ 32 โ†’ 16
๋ฒ„ํผ / warmup 256 rows / 10,000 transitions
๋ฐฐ์น˜ / ์ฒญํฌ / ๊ฐฑ์‹  16 / 32 / PPO epoch๋‹น 10
์ตœ์ ํ™” Adam, LR 10^{-4}, grad clip 1000
๊นŠ์ด ์ž…๋ ฅ ํ…์„œ / ์ตœ๋Œ€ ๊นŠ์ด 96ร—72 / 0.4 m
์‹œ๊ฐ„ dropout / ์ƒ๊ด€ / ํšŒ์ „ 0.02 / 0.95 / ยฑ0.3ยฐ
์ •์ฑ… envs / horizon / minibatch / mini-epochs 1024 / 16 / 4096 / 4
\gamma / GAE \tau / LR / clip 0.99 / 0.95 / 10^{-4} / 0.2
MLP / ํ™œ์„ฑํ™” [512, 256, 256] / ELU
์—ํ”ผ์†Œ๋“œ 500 ์Šคํ…
๋žœ๋คํ™” ๋ฌผ์ฒด ์งˆ๋Ÿ‰ ํ•™์Šต / ํ‰๊ฐ€ [0.2, 0.4] kg / [0.1, 1.4] kg
๋งˆ์ฐฐ / PD ๋ฐฐ์œจ [0.5, 2.0] / [0.8, 1.2]
๊ด€์ธก / ํ–‰๋™ ์žก์Œ [0, 0.05] / [0, 0.04]
๋ฆฌ์…‹ ์œ„์น˜ / ํšŒ์ „ [0.035, 0.02, 0.0025] m / 10ยฐ
์™ธ๋ ฅ ๋ฐฐ์œจ / ํ™•๋ฅ  / ๊ฐ์‡  0.5 / 0.25 / 0.99
์ค‘๋ ฅ ์ปค๋ฆฌํ˜๋Ÿผ 1ยฐ โ†’ 4ยฐ, 0.05ยฐ ๊ฐ„๊ฒฉ

์งˆ๋Ÿ‰ ํ‰๊ฐ€ ๋ฒ”์œ„(0.1~1.4 kg)๊ฐ€ ํ•™์Šต ๋ฒ”์œ„(0.2~0.4 kg)๋ณด๋‹ค ํ›จ์”ฌ ๋„“๋‹ค๋Š” ์ ์ด ๋ˆˆ์— ๋ˆ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ ์–ด๋А ํ‘œ์˜ ํ‰๊ฐ€๊ฐ€ ๋„“์€ ๋ฒ”์œ„๋กœ ๋Œ์•˜๋Š”์ง€๋Š” ๋ณธ๋ฌธ์ด ํŠน์ •ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ๋Š” ์ด ํ…Œ์ŠคํŠธ ์งˆ๋Ÿ‰ ํ‚ค๋ฅผ ์ฝ์ง€ ์•Š์•„ ํ•™์Šต๊ณผ ํ‰๊ฐ€๊ฐ€ ๋ชจ๋‘ 0.2~0.4 kg์„ ์“ด๋‹ค(์ฝ”๋“œ์™€ ๋Œ€์กฐ 8๋ฒˆ ํ–‰). ํ•™์Šต ์‹œ๋“œ ์ˆ˜๋„ ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค. 128ํšŒ ํ‰๊ฐ€์˜ 95% CI๋Š” ํ•™์Šต๋œ ์ •์ฑ… ํ•˜๋‚˜์˜ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ๊ฐ„ ๋ถ„์‚ฐ์ด์ง€ ํ•™์Šต ์‹คํ–‰ ๊ฐ„ ๋ถ„์‚ฐ์ด ์•„๋‹ˆ๋‹ค.

์‹œ์Šคํ…œ ์‹๋ณ„(App. A.3). ์‹ค๊ธฐ ์†์„ 1 Hz ์‚ฌ์ธํŒŒ ํ–‰๋™์œผ๋กœ ๊ฐ€์ง„ํ•˜๊ณ  ์ธก์ • ๊ด€์ ˆ ์‘๋‹ต๊ณผ ์‹œ๋ฎฌ์„ ๋น„๊ตํ•ด ์‹œ๋ฎฌ K_pยทK_d๋ฅผ ์ง„ํญยท์œ„์ƒ์ด ๋งž๋„๋ก ์กฐ์ •ํ–ˆ๋‹ค. ๋‚จ์€ ๋ถˆ์ผ์น˜๋Š” ๋„๋ฉ”์ธ ๋žœ๋คํ™”๋กœ ๋ฎ๋Š”๋‹ค.


๊ด€์ ˆ ์ˆ˜์ค€ ์‹œ์Šคํ…œ ์‹๋ณ„(Fig. 7). ์ดˆ๋ก ์ ์„ ์€ ๋ช…๋ น, ์ฃผํ™ฉ์€ ์‹ค๊ธฐ ๊ด€์ ˆ ์ƒํƒœ, ํŒŒ๋ž‘์€ ๋ณด์ •๋œ ์‹œ๋ฎฌ ์ƒํƒœ. 22๊ฐœ ๊ด€์ ˆ ํŒจ๋„๋งˆ๋‹ค simโ€“real MAE๊ฐ€ ์ ํ˜€ ์žˆ๋‹ค.

๊ทธ๋ฆผ์˜ ํŒจ๋„๋ณ„ MAE๋ฅผ ์ฝ์œผ๋ฉด 0.08ยฐ(pinky MCP AA)~0.24ยฐ(pinky CMC)์ด๊ณ , 22๊ฐœ๋ฅผ ํ‰๊ท ํ•˜๋ฉด ์•ฝ 0.15ยฐ๋‹ค(ํ•„์ž ๊ณ„์‚ฐ). ๋ณธ๋ฌธ์˜ โ€œํ‰๊ท  0.2ยฐ ๋ฏธ๋งŒโ€๊ณผ ๋งž๋Š”๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ ์ด ์‹๋ณ„์€ ๋ฌผ์ฒด ์—†๋Š” ์ž์œ  ๊ณต๊ฐ„ ์‚ฌ์ธํŒŒ ์ถ”์ข…์ด๋‹ค. ์ ‘์ด‰ ๋ถ€ํ•˜๊ฐ€ ๊ฑธ๋ฆฐ ์ƒํƒœ์˜ ๊ด€์ ˆ ์ถ”์ข…์ด๋‚˜ ์†๋ ์ ‘์ด‰ ๋ชจ๋ธ์˜ simโ€“real ์ฐจ์ด๋Š” ์ด ๊ทธ๋ฆผ์ด ๋งํ•ด ์ฃผ์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ์ธํ•ธ๋“œ ํšŒ์ „์—์„œ sim2real ๊ฒฉ์ฐจ๊ฐ€ ์ฃผ๋กœ ์ƒ๊ธฐ๋Š” ๊ณณ์€ ํ›„์ž๋‹ค(DexNDM์ด ๊ด€์ ˆ ๋™์—ญํ•™์„ ์‹ค๊ธฐ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ ๋”ฐ๋กœ ํ•™์Šตํ•œ ์ด์œ ์ด๊ธฐ๋„ ํ•˜๋‹ค).

์‹คํ—˜: z์ถ• 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด (ยง4.2, Table 1, Fig. 2)


z์ถ• ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 9๊ฐœ(Table 1 ์˜† ํŒจ๋„). corner block, duck, apple, piggy bank, strawberry, cross block, coca can, bulb, cylinder axis. ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€๋Š” ๋งˆ์ง€๋ง‰ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ โ€œdouble-notched cylinderโ€๋ผ ๋ถ€๋ฅธ๋‹ค.

Table 1. z์ถ• 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด (ํ‰๊ท  ยฑ 95% CI, 128ํšŒ)

๋ฐฉ๋ฒ• Returnโ†‘ EpLenโ†‘ RotRโ†‘ OffAxisโ†“ AngVarโ†“
Open-loop Replay 306.3 ยฑ 48.3 320.2 ยฑ 35.0 0.332 ยฑ 0.080 1.789 ยฑ 0.295 2.241 ยฑ 0.679
Blind RL Policy (๊นŠ์ดยท์ด‰๊ฐ ์—†์Œ) 304.1 ยฑ 3.8 295.8 ยฑ 2.3 0.944 ยฑ 0.004 1.539 ยฑ 0.007 1.810 ยฑ 0.011
Touch Dexterity (์ด‰๊ฐ) 386.9 ยฑ 3.1 362.5 ยฑ 2.3 1.018 ยฑ 0.004 1.601 ยฑ 0.008 1.764 ยฑ 0.053
RL Policy (๊นŠ์ด, ์ด‰๊ฐ ์—†์Œ) 362.2 ยฑ 4.7 351.0 ยฑ 3.6 0.978 ยฑ 0.004 1.806 ยฑ 0.009 2.222 ยฑ 0.065
In-Hand Rotation (๊นŠ์ด+์ด‰๊ฐ) 236.1 ยฑ 2.7 272.5 ยฑ 2.8 0.882 ยฑ 0.003 1.986 ยฑ 0.009 2.487 ยฑ 0.074
WM-Craftnet (from scratch) 414.3 ยฑ 15.7 264.2 ยฑ 8.8 0.742 ยฑ 0.012 1.285 ยฑ 0.010 1.735 ยฑ 0.052
WM-Craftnet (all-zero tactile) 724.9 ยฑ 4.4 428.8 ยฑ 2.8 1.252 ยฑ 0.004 1.224 ยฑ 0.006 1.388 ยฑ 0.031
WM-Craftnet (75% tactile dropout) 735.2 ยฑ 4.1 429.8 ยฑ 2.7 1.272 ยฑ 0.004 1.224 ยฑ 0.006 1.390 ยฑ 0.031
WM-Craftnet (50% tactile dropout) 737.8 ยฑ 4.4 425.1 ยฑ 3.6 1.276 ยฑ 0.004 1.279 ยฑ 0.006 1.511 ยฑ 0.061
WM-Craftnet (25% tactile dropout) 743.4 ยฑ 4.2 427.9 ยฑ 3.2 1.287 ยฑ 0.004 1.243 ยฑ 0.006 1.434 ยฑ 0.032
WM-Craftnet (WSM pretrained, prop-only) 684.5 ยฑ 4.3 424.0 ยฑ 2.2 1.191 ยฑ 0.003 1.310 ยฑ 0.007 1.234 ยฑ 0.013
WM-Craftnet (WSM pretrained, prop+tac) 698.9 ยฑ 4.3 435.4 ยฑ 1.9 1.192 ยฑ 0.002 1.165 ยฑ 0.006 1.373 ยฑ 0.024
WM-Craftnet (full WSM) 753.3 ยฑ 3.6 435.2 ยฑ 1.9 1.293 ยฑ 0.004 1.225 ยฑ 0.006 1.324 ยฑ 0.027

์ €์ž์˜ ์ฝ๊ธฐ. ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ return์€ 236.1~386.9์ด๊ณ , ์ฒ˜์Œ๋ถ€ํ„ฐ ํ•™์Šตํ•œ WM-Craftnet์€ 414.3์œผ๋กœ ์˜ฌ๋ผ๊ฐ€๋ฉฐ OffAxisยทAngVar๋ฅผ ์ค„์ด์ง€๋งŒ RotR(0.742)์€ ์ผ๋ถ€ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋ณด๋‹ค ๋‚ฎ๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต Full WSM์€ 753.3์— RotR 1.293์ด๋‹ค. ์‹œํ—˜ ์‹œ ์ด‰๊ฐ์„ 25% dropoutํ•˜๋ฉด 743.4, ์ „๋ถ€ 0์œผ๋กœ ๋‘๋ฉด 724.9๋กœ ๋–จ์–ด์ง€๊ณ , ๋ชจ๋‹ฌ ๋Œ€์กฐ๋Š” ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉ๋งŒ 684.5 โ†’ +์ด‰๊ฐ 698.9 โ†’ +๊นŠ์ด 753.3์œผ๋กœ ์˜ค๋ฅธ๋‹ค.


ํ•™์Šต ๋ณด์ƒ ๊ณก์„ (Fig. 2). (a) z์ถ• ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ, (b) WSM ์ ˆ์ œ(scratch WM-Craftnet๊ณผ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต WSM ์„ธ ๋ณ€ํ˜•), (c) x์ถ•, (d) y์ถ•. ๊ฐ ํŒจ๋„์˜ y์ถ• ๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค.

ํ‘œ๋ฅผ ๋‹ค์‹œ ์ฝ์œผ๋ฉด ์„ธ ๊ฐ€์ง€๊ฐ€ ๋ณด์ธ๋‹ค.

โ‘  ํ—ค๋“œ๋ผ์ธ ๊ฒฉ์ฐจ์˜ ๋Œ€๋ถ€๋ถ„์€ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต์—์„œ ์˜จ๋‹ค. ์ตœ๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ(Touch Dexterity 386.9) ๋Œ€๋น„ Full WSM์€ +94.7%์ง€๋งŒ, ๊ฐ™์€ ๋ฐฉ๋ฒ•์„ ์ฒ˜์Œ๋ถ€ํ„ฐ ํ•™์Šตํ•˜๋ฉด +7.1%(414.3)๋‹ค. ๊ฒŒ๋‹ค๊ฐ€ scratch ๋ฒ„์ „์€ EpLen 264.2๋กœ Open-loop Replay๋ฅผ ์ œ์™ธํ•œ RL ๋ฐฉ๋ฒ• ์ค‘ ๊ฐ€์žฅ ์งง๊ณ  RotR๋„ ๊ฐ€์žฅ ๋‚ฎ์œผ๋ฉฐ, CI(ยฑ15.7)๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅธ ํ–‰์˜ 3~5๋ฐฐ๋กœ ๋„“๋‹ค. return์ด ๋†’์€ ์ด์œ ๋Š” ์งง์€ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ์•ˆ์—์„œ off-axisยท๊ฐ์†๋„ ๋ฒŒ์ ์„ ๋œ ๋ฐ›์•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์œผ๋กœ ์ฝํžŒ๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ๊ฐ™์€ 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด z์ถ• ์„ค์ •์—์„œ ๋‚˜์™”๊ณ (ยง3.4), ๊ทธ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ๋งŒ๋“  ๋กค์•„์›ƒ์˜ ๊ทœ๋ชจยท์ •์ฑ…์ด ๋ฐํ˜€์ ธ ์žˆ์ง€ ์•Š์œผ๋ฏ€๋กœ, 753.3 vs 386.9๋Š” โ€œ๊ฐ™์€ ๊ณผ์ œ์—์„œ world model์„ ํ•œ ๋ฒˆ ๋” ํ•™์Šตํ•  ๊ธฐํšŒ๋ฅผ ๋ฐ›์€ ๋ฐฉ๋ฒ• vs 3000 epoch ํ•œ ๋ฒˆ ํ•™์Šตํ•œ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธโ€์˜ ๋น„๊ต๊ฐ€ ๋œ๋‹ค. ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์—๋Š” ๋Œ€์‘ํ•˜๋Š” ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๋‹จ๊ณ„๊ฐ€ ์—†๋‹ค. Fig. 2(b)๋„ ๊ฐ™์€ ์ด์•ผ๊ธฐ๋ฅผ ํ•œ๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•œ ์„ธ ๋ณ€ํ˜•์€ epoch 0์—์„œ scratch์™€ ๊ฐ™์€ ๋‚ฎ์€ ๋ณด์ƒ์œผ๋กœ ์ถœ๋ฐœํ•˜์ง€๋งŒ(์ •์ฑ…์€ ์ƒˆ๋กœ ๋ฐฐ์šฐ๋‹ˆ๊นŒ) ์ˆ˜๋ฐฑ epoch ์•ˆ์— scratch๊ฐ€ 3000 epoch์— ๋„๋‹ฌํ•˜๋Š” ๊ฐ’(๊ทธ๋ฆผ์—์„œ ์•ฝ 376)์„ ๋„˜์–ด์„ ๋‹ค.

โ‘ก ๋‹จ์ˆœ ์ˆœํ™˜ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์ด scratch WM-Craftnet๋ณด๋‹ค ๊ฐ•ํ•˜๋‹ค. ๋ถ€๋ก Table 9์˜ LSTM(์˜ˆ์ธก ์†์‹ค ์—†์Œ) 621.0, GRU 497.8์€ Table 1์˜ ์–ด๋–ค ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋ณด๋‹ค ๋†’๊ณ  scratch WM-Craftnet(414.3)๋ณด๋‹ค๋„ ๋†’๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ์€ ์ด ๋น„๊ต๋ฅผ โ€œ์˜ˆ์ธก ๋‹ค์ค‘ ๋ชจ๋‹ฌ ํ•™์Šต์˜ ์ด๋“์„ ์ˆœํ™˜ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ๋งŒ์˜ ํšจ๊ณผ์™€ ๋ถ„๋ฆฌํ•œ๋‹คโ€๋Š” ๊ทผ๊ฑฐ๋กœ ์“ฐ๋Š”๋ฐ, ๊ทธ ๋ถ„๋ฆฌ๋Š” ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต Full WSM vs LSTM(753.3 vs 621.0, +21.3%)์—์„œ๋งŒ ์„ฑ๋ฆฝํ•˜๊ณ , LSTMยทGRU์˜ ํ•™์Šต ์˜ˆ์‚ฐ๊ณผ ์ดˆ๊ธฐํ™”๋Š” ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค. ์˜ˆ์ธก ์†์‹ค ์—†๋Š” LSTM์—๋Š” ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•  ๋Œ€์ƒ์ด ์—†์œผ๋ฏ€๋กœ, ๊ทธ๋Œ€๋กœ ์ฝ์œผ๋ฉด โ€œ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์—†์ด๋Š” WSM์ด LSTM๋ณด๋‹ค 33% ๋‚ฎ๋‹คโ€๋Š” ๊ฒฐ๋ก ๋„ ๊ฐ™์€ ํ‘œ์—์„œ ๋‚˜์˜จ๋‹ค. ๋™์‹œ์— ์ด ์ˆซ์ž๋Š” Table 1์˜ ๋น„์ˆœํ™˜ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋“ค(์ตœ๊ณ  386.9)์ด ์ˆœํ™˜ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ๊ฐ€ ์—†๋‹ค๋Š” ์ด์œ ๋งŒ์œผ๋กœ ํฌ๊ฒŒ ๋ถˆ๋ฆฌํ–ˆ์„ ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์„ ์‹œ์‚ฌํ•œ๋‹ค. Touch DexterityยทIHR์˜ ์› ๋…ผ๋ฌธ์ด ์“ฐ๋Š” ๊ด€์ธก ์ด๋ ฅ ์ฒ˜๋ฆฌ๋ฅผ ์žฌ๊ตฌํ˜„์—์„œ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ํ–ˆ๋Š”์ง€๋Š” ๋ณธ๋ฌธ์— ์—†๋‹ค.

โ‘ข ์‹œํ—˜ ์‹œ ์ด‰๊ฐ์„ ์ง€์›Œ๋„ ๊ฑฐ์˜ ๊ทธ๋Œ€๋กœ๋‹ค. ์ด‰๊ฐ์„ ๋ชจ๋‘ 0์œผ๋กœ ๋‘๋ฉด 753.3 โ†’ 724.9(โˆ’3.8%), RotR 1.293 โ†’ 1.252๋‹ค. ์ด ์ •์ฑ…์€ actor ์ž…๋ ฅ์—๋„ ์ด์ง„ ์ ‘์ด‰์„ ์ง์ ‘ ๋ฐ›์œผ๋ฏ€๋กœ, ์ด‰๊ฐ์˜ ์‹œํ—˜ ์‹œ ๊ธฐ์—ฌ๊ฐ€ ์ž‘๋‹ค๋Š” ๋œป์ด๋‹ค. ๋ชจ๋‹ฌ ๋Œ€์กฐ๋„ ๋น„์Šทํ•˜๋‹ค. ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉ์— ์ด‰๊ฐ์„ ๋”ํ•œ ์ด๋“์€ +14.4(684.5 โ†’ 698.9)์ด๊ณ  ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋”ํ•œ ์ด๋“์€ +54.4๋‹ค. ์ดˆ๋ก์˜ โ€œ์ด‰๊ฐ ์ ‘์ด‰ ๋‹จ์„œ๊ฐ€ ํ•™์Šต๋œ ์ƒํƒœ๋ฅผ ํ˜•์„ฑํ•œ๋‹คโ€๋Š” ์ฃผ์žฅ์€ ์„ฑ๋ฆฝํ•˜์ง€๋งŒ ํšจ๊ณผ ํฌ๊ธฐ๋Š” ๊นŠ์ด์— ๋น„ํ•ด ์ž‘๋‹ค. dropout ๋น„์œจ์— ๋”ฐ๋ฅธ ๋ณ€ํ™”๋„ ๋‹จ์กฐ๋กญ์ง€ ์•Š๋‹ค. 50% dropout์˜ OffAxis(1.279)ยทAngVar(1.511)๋Š” all-zero(1.224ยท1.388)๋ณด๋‹ค ๋‚˜์˜๋‹ค.

๋ง๋ถ™์—ฌ, โ€œprop-only / prop+tac / fullโ€์ด WSM์˜ ์ž…๋ ฅ์„ ๋ฐ”๊พผ ๊ฒƒ์ธ์ง€ ์˜ˆ์ธก ํ—ค๋“œ๋ฅผ ๋ฐ”๊พผ ๊ฒƒ์ธ์ง€๊ฐ€ ๋ฌธ์„œ๋งˆ๋‹ค ๋‹ค๋ฅด๊ฒŒ ์„œ์ˆ ๋œ๋‹ค. ยง4.2 ๋ณธ๋ฌธ์€ โ€œfull depthโ€“touch inputโ€์ด๋ผ ์“ฐ๊ณ , ์ดˆ๋ก์€ โ€œWSM modality headsโ€, ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€๋Š” ๊ฐ™์€ ํ‘œ๋ฅผ โ€œSensor-head ablation: clean depth and tactile predictionโ€์ด๋ผ ๋ถ€๋ฅธ๋‹ค. ํ•ด์„์ด ๋‹ฌ๋ผ์ง€๋Š” ์ง€์ ์ด๋ผ ๋…ผ๋ฌธ์ด ๋ช…์‹œํ–ˆ์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.

Fig. 2(a)์— ๋Œ€ํ•œ ๋ณธ๋ฌธ ์„œ์ˆ (โ€œTable 1๊ณผ ๊ฐ™์€ ์ˆœ์„œโ€)๋„ ๊ทธ๋ฆผ๊ณผ ๋Œ€์กฐํ•ด ๋‘”๋‹ค. ๊ทธ๋ฆผ์„ ์ฝ์œผ๋ฉด 3000 epoch ์ข…์ ์—์„œ WM-Craftnet(๋ณด๋ผ)ยทTouch Dexterity(์ฃผํ™ฉ)ยทRL Policy depth-only(์ดˆ๋ก)๋Š” ๋Œ€๋žต ๊ฐ™์€ ๋†’์ด(์•ฝ 430~450)์—์„œ ๊ฒน์น˜๊ณ , Blind์™€ IHR๋งŒ ๋ถ„๋ช…ํžˆ ์•„๋ž˜์— ์žˆ๋‹ค. ํ‰๊ฐ€ return ์ˆœ์„œ(414.3 > 386.9 > 362.2)์™€ ํ•™์Šต ๋ณด์ƒ ์ข…์ ์€ ๊ฐ™์€ ์–‘์ด ์•„๋‹ˆ๋ฏ€๋กœ ๋ชจ์ˆœ์€ ์•„๋‹ˆ์ง€๋งŒ, โ€œ๊ฐ™์€ ์ˆœ์„œโ€๋Š” ํ•˜์œ„ ๋‘ ๋ฐฉ๋ฒ•์—์„œ๋งŒ ๋ถ„๋ช…ํ•˜๋‹ค. ๋˜ Fig. 2(b)์˜ scratch WM-Craftnet(ํŒŒ๋ž‘) ์ข…์ (์•ฝ 376)๊ณผ Fig. 2(a)์˜ WM-Craftnet ์ข…์ (์•ฝ 430)์ด ๊ทธ๋ฆผ ํŒ๋…์ƒ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. ๊ฐ™์€ ์‹คํ–‰์ธ์ง€, ๋‹ค๋ฅธ ์‹คํ–‰์ด๋‚˜ ๋‹ค๋ฅธ ํ‰ํ™œํ™”์ธ์ง€๋Š” ์บก์…˜์— ์—†๋‹ค. Fig. 2(b)์˜ prop+tac ๊ณก์„ (์ดˆ๋ก)์ด ์•ฝ 2100, 2550 epoch์—์„œ ๋‘ ๋ฒˆ ํฌ๊ฒŒ ๋ฌด๋„ˆ์กŒ๋‹ค ํšŒ๋ณตํ•˜๋Š” ๊ฒƒ๋„ ๋ณธ๋ฌธ์ด ์–ธ๊ธ‰ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š” ํ•™์Šต ๋ถˆ์•ˆ์ •์„ฑ์ด๋‹ค.

์‹คํ—˜: ํ†ต์ œ ๋ณ€ํ˜•๊ณผ ๋ถ€๋ก ์ ˆ์ œ (ยง4.2 Table 2, App. B.1 Table 9ยท10)

Table 2. ํ†ต์ œ๋œ WSM ๋ณ€ํ˜• (z์ถ•)

๋ฐฉ๋ฒ• Returnโ†‘ EpLenโ†‘ RotRโ†‘ OffAxisโ†“ AngVarโ†“
Noisy-depth supervision 708.0 ยฑ 3.5 431.1 ยฑ 2.0 1.265 ยฑ 0.005 1.299 ยฑ 0.006 1.456 ยฑ 0.045
No h_{t-1} recurrent input 705.4 ยฑ 4.3 434.3 ยฑ 2.3 1.282 ยฑ 0.005 1.125 ยฑ 0.006 1.185 ยฑ 0.008
Encoderโ€“decoder z_t policy 667.6 ยฑ 4.7 417.4 ยฑ 2.6 1.254 ยฑ 0.003 1.323 ยฑ 0.006 1.343 ยฑ 0.018
Full WSM 753.3 ยฑ 3.6 435.2 ยฑ 1.9 1.293 ยฑ 0.004 1.225 ยฑ 0.006 1.324 ยฑ 0.027

Table 2 ์˜† ํ•™์Šต ๋ณด์ƒ ๊ณก์„ . ๋ฒ”๋ก€๋Š” ours / noisy depth supervision / no h_{t-1} in recurrent input / no recurrent state. ํ‘œ์˜ โ€œEncoderโ€“decoder z_t policyโ€๊ฐ€ ๊ทธ๋ฆผ์˜ โ€œno recurrent stateโ€์— ๋Œ€์‘ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋ณด์ธ๋‹ค(์ด๋ฆ„์ด ๋‹ค๋ฅด๋‹ค).

์ด ํ‘œ๊ฐ€ ๋…ผ๋ฌธ์˜ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜ ์ฃผ์žฅ์„ ๊ฐ€์žฅ ์ง์ ‘ ๋ฐ›์นœ๋‹ค. ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด ๋Œ€์‹  ์žก์Œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋ณต์›ํ•˜๋ฉด โˆ’45.3(โˆ’6.0%), ์ˆœํ™˜ ๋ฌธ๋งฅ ๋Œ€์‹  ์Šคํ…๋ณ„ ์ธ์ฝ”๋”โ€“๋””์ฝ”๋” ํŠน์ง•์„ ์“ฐ๋ฉด โˆ’85.7(โˆ’11.4%)์ด๋‹ค. h_{t-1}์„ ์ˆœํ™˜ ์ž…๋ ฅ์—์„œ ๋นผ๋ฉด return์€ 705.4๋กœ ๋–จ์–ด์ง€์ง€๋งŒ OffAxisยทAngVar๋Š” ํ‘œ ์ „์ฒด์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ์ข‹๋‹ค. ์ €์ž๋Š” ์ด๋ฅผ โ€œ์•ˆ์ •์„ฑโ€“๊ณผ์ œ ์„ฑ๋Šฅ ํŠธ๋ ˆ์ด๋“œ์˜คํ”„โ€๋กœ ์ •๋ฆฌํ•œ๋‹ค. ์ •์งํ•œ ์„œ์ˆ ์ด๊ณ , ๋™์‹œ์— Full WSM์ด ๋ชจ๋“  ์ง€ํ‘œ์—์„œ ์ตœ๊ณ ๋Š” ์•„๋‹ˆ๋ผ๋Š” ์‚ฌ์‹ค์„ ์ €์ž๊ฐ€ ์ˆจ๊ธฐ์ง€ ์•Š์€ ๋Œ€๋ชฉ์ด๋‹ค. ์ด ํ‘œ์˜ ์„ธ ๋ณ€ํ˜•์ด Full WSM๊ณผ ๊ฐ™์€ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์ ˆ์ฐจ๋ฅผ ๊ฑฐ์ณค๋Š”์ง€๋Š” ๋ช…์‹œ๋˜์ง€ ์•Š์•˜์ง€๋งŒ, ํ•™์Šต ๊ณก์„ ์ด Fig. 2(b)์˜ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๊ณก์„ ๋“ค๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋ฒ”์œ„(์•ฝ 700~780)์— ์žˆ์–ด ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์กฐ๊ฑด์—์„œ ๋น„๊ตํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋ณด์ธ๋‹ค.

Table 9. ์ˆœํ™˜ ์ด๋ ฅ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ (z์ถ•)

๋ฐฉ๋ฒ• Returnโ†‘ EpLenโ†‘ RotRโ†‘ OffAxisโ†“ AngVarโ†“
LSTM (์˜ˆ์ธก ๋ชฉํ‘œ ์—†์Œ) 621.0 ยฑ 4.3 424.3 ยฑ 2.7 1.186 ยฑ 0.004 1.297 ยฑ 0.006 1.392 ยฑ 0.028
GRU (์˜ˆ์ธก ๋ชฉํ‘œ ์—†์Œ) 497.8 ยฑ 4.5 377.1 ยฑ 2.5 1.095 ยฑ 0.003 1.226 ยฑ 0.007 1.357 ยฑ 0.013
Full WSM 753.3 ยฑ 3.6 435.2 ยฑ 1.9 1.293 ยฑ 0.004 1.225 ยฑ 0.006 1.324 ยฑ 0.027

Table 10. ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ ์ ˆ์ œ (z์ถ•)

๋ฐฉ๋ฒ• Returnโ†‘ EpLenโ†‘ RotRโ†‘ OffAxisโ†“ AngVarโ†“
No auxiliary heads 688.1 ยฑ 3.7 433.7 ยฑ 2.0 1.239 ยฑ 0.006 1.229 ยฑ 0.005 1.778 ยฑ 0.138
Only value head 737.0 ยฑ 4.9 435.7 ยฑ 2.2 1.291 ยฑ 0.003 1.258 ยฑ 0.007 1.346 ยฑ 0.045
Only pose head 690.0 ยฑ 5.8 432.3 ยฑ 2.5 1.221 ยฑ 0.007 1.228 ยฑ 0.008 1.231 ยฑ 0.011
Only object-shape head 689.2 ยฑ 4.2 428.1 ยฑ 2.2 1.261 ยฑ 0.002 1.255 ยฑ 0.006 1.535 ยฑ 0.032
Full WSM 753.3 ยฑ 3.6 435.2 ยฑ 1.9 1.293 ยฑ 0.004 1.225 ยฑ 0.006 1.324 ยฑ 0.027

Table 10์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ํฅ๋ฏธ๋กœ์šด ์ค„์€ ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ ํ•˜๋‚˜๋‹ค. ์ž์„ธยทํ˜•์ƒ ํ—ค๋“œ๋Š” ๊ฐ๊ฐ +1.9, +1.1๋กœ ๊ฑฐ์˜ ํšจ๊ณผ๊ฐ€ ์—†๋Š”๋ฐ ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ ํ•˜๋‚˜๊ฐ€ +48.9(688.1 โ†’ 737.0)๋กœ Full WSM๊ณผ์˜ ์ฐจ์ด(753.3)์˜ ์•ฝ 75%๋ฅผ ์„ค๋ช…ํ•œ๋‹ค. ์ฆ‰ โ€œ๋ฌผ์ฒด ์ž์„ธยทํ˜•์ƒยท์ ‘์ด‰์„ ์ถ”๋ก ํ•˜๋Š” ๊ณต๊ฐ๊ฐ ์ƒํƒœโ€๋ผ๋Š” ์„œ์‚ฌ๋ณด๋‹ค๋Š”, critic์˜ ๊ฐ€์น˜๋ฅผ ์˜ˆ์ธกํ•˜๋„๋ก ๊ฐ•์ œ๋œ ์ƒํƒœ๊ฐ€ actor์—๊ฒŒ ์ข‹์€ ํŠน์ง•์ด ๋œ๋‹ค๋Š” ์ชฝ์ด ์ด ํ‘œ๊ฐ€ ๋” ๊ฐ•ํ•˜๊ฒŒ ์ง€์ง€ํ•˜๋Š” ํ•ด์„์ด๋‹ค. ๊ฐ€์น˜ ์˜ˆ์ธก์€ ๋ณด์ƒ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ง์ ‘ ๋‹ด์œผ๋ฏ€๋กœ ์ƒํƒœ๊ฐ€ โ€œ์ด ์ •์ฑ…์— ์œ ์šฉํ•œ ๊ฒƒโ€์œผ๋กœ ์ •๋ ฌ๋˜๋Š” ์…ˆ์ด๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ์€ ์ด ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ โ€œ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ๊ฐ€ ๋‹จ์ผ ํ—ค๋“œ ์ค‘ ๊ฐ€์žฅ ํฐ ์ด๋“โ€์ด๋ผ๊ณ ๋งŒ ์ ๊ณ  ํ•ด์„์„ ๋ถ™์ด์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๋˜ โ€œNo auxiliary headsโ€(688.1)์™€ Table 1์˜ โ€œprop+tacโ€(698.9)ยทโ€œprop-onlyโ€(684.5)๊ฐ€ ์–ด๋–ค ๊ด€๊ณ„์ธ์ง€(๊ฐ™์€ ํ—ค๋“œ ๊ตฌ์„ฑ์ธ์ง€)๋„ ํ‘œ๋งŒ์œผ๋กœ๋Š” ๋งž์ถฐ์ง€์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค.

์‹คํ—˜: ์‹ค๊ธฐ z์ถ• (ยง4.2 Sim-to-real, Table 3)

Table 3. ์‹ค๊ธฐ z์ถ• ํšŒ์ „ (RR = 20์ดˆ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ๋‹น ํšŒ์ „ rad, SR = 10ํšŒ ์ค‘ ์„ฑ๊ณต)

๋ฐฉ๋ฒ• Duck RR SR Cross RR SR Corner RR SR ์ด์ค‘ ๋…ธ์น˜ ๋ธ”๋ก(unseen) RR SR
OlR (Open-loop Replay) 2.32 6/10 3.04 6/10 5.19 7/10 0.23 0/10
TD (Touch Dexterity) 1.54 4/10 0.34 2/10 0.22 0/10 0.27 0/10
IHR 1.83 5/10 0.45 1/10 0.36 1/10 0.39 0/10
IHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ด 2.76 8/10 1.21 8/10 2.43 10/10 0.80 0/10
Ours 16.179 10/10 8.01 10/10 8.48 10/10 4.32 8/10

๋…ผ๋ฌธ์˜ ์ฝ๊ธฐ๋Š” โ€œ๊ฐœ๋ฃจํ”„ โ†’ ์ด‰๊ฐ โ†’ ๊นŠ์ด+์ด‰๊ฐโ€์˜ ์ง„ํ–‰์ด๋‹ค. IHR์€ ์‹œ๋ฎฌ ๊นŠ์ด์—์„œ ์‹ค๊ธฐ ์žก์Œ ๊นŠ์ด๋กœ์˜ ์ด๋™์— ๋ฏผ๊ฐํ•˜๊ณ , WSM์ด ๋ณต์›ํ•œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋„ฃ์œผ๋ฉด ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 3๊ฐœ์—์„œ ํšŒ์ „ยท์„ฑ๊ณต์ด ์˜ค๋ฅด์ง€๋งŒ(๊ธฐํ•˜ ๋””๋…ธ์ด์ฆˆ์˜ ๊ฐ€์น˜) ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ธ”๋ก์—์„œ๋Š” 0/10์ด๋‹ค. WM-Craftnet์€ ๊นŠ์ดยท์ด‰๊ฐยท๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยทํ–‰๋™ ์ด๋ ฅ์œผ๋กœ ํ•™์Šตํ•œ ์ˆœํ™˜ ํŠน์ง•์„ ์“ฐ๋ฏ€๋กœ ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ธ”๋ก์—์„œ๋„ 8/10์ด๋‹ค. ์ด โ€œIHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ดโ€ ํ–‰์€ ์ด ๋…ผ๋ฌธ์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ์ž˜ ์„ค๊ณ„๋œ ํ†ต์ œ ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋‹ค. ๋””๋…ธ์ด์ฆˆ ํšจ๊ณผ์™€ ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ ํšจ๊ณผ๋ฅผ ์‹ค๊ธฐ์—์„œ ๋ถ„๋ฆฌํ•˜๋ ค๋Š” ์‹œ๋„์ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค.

Open-loop Replay
Touch Dexterity (์ด‰๊ฐ๋งŒ)
IHR (์ด‰๊ฐ + ์‹ค๊ธฐ ์žก์Œ ๊นŠ์ด)
IHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ด
WM-Craftnet
ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€์˜ ์‹ค๊ธฐ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ ๋น„๊ต(corner block). ํŽ˜์ด์ง€ ์„ค๋ช…: ๊ฐœ๋ฃจํ”„๋Š” ์กฐ์ • ๋Šฅ๋ ฅ์ด ์—†๊ณ , Touch Dexterity๋Š” ํšŒ์ „์€ ๋งŒ๋“ค์ง€๋งŒ ๊ธฐํ•˜ ์ •๋ณด๊ฐ€ ์—†์–ด ์˜†์œผ๋กœ ๋„˜์–ด์ง€๋ฉฐ, IHR์€ ์žก์Œ ๊นŠ์ด๊ฐ€ ์‹œ๋ฎฌ ๋ถ„ํฌ ๋ฐ–์œผ๋กœ ๋ฐ€๋ ค ๋ฌด๋„ˆ์ง€๊ณ , WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ด๋Š” โ€œ์•ฝ๊ฐ„โ€ ๋‚˜์•„์ง€๋ฉฐ, WM-Craftnet์€ 1๋ถ„ ๋„˜๊ฒŒ ์•ˆ์ •์ ์œผ๋กœ ๋Œ๋ฆฐ๋‹ค. ๊ฐ ์˜์ƒ์ด Table 3์˜ ๋ช‡ ๋ฒˆ์งธ ์‹œํ–‰์ธ์ง€๋Š” ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค.

์‚ฐ์ˆ ๋กœ ํ™•์ธํ•˜๋ฉด ๋งž์ง€ ์•Š๋Š” ์นธ์ด ์žˆ๋‹ค. ์„ฑ๊ณต ๊ธฐ์ค€์€ โ€œ๋ฐ˜ ๋ฐ”ํ€ด(=\pi\approx3.14 rad) ์ดˆ๊ณผ ํšŒ์ „โ€์ด๊ณ  RR์€ 20์ดˆ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ์˜ ํšŒ์ „๋Ÿ‰ ํ‰๊ท ์ด๋‹ค. ๊ทธ๋ ‡๋‹ค๋ฉด 10ํšŒ ์ค‘ kํšŒ๊ฐ€ ์„ฑ๊ณตํ•œ ์นธ์˜ ํ‰๊ท  RR์€ (์‹คํŒจ ์‹œํ–‰์˜ ํšŒ์ „์ด 0 ์ด์ƒ์ด๋ผ๋ฉด) ์ตœ์†Œ k\pi/10์ด์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ์ด ํ•˜ํ•œ์„ ํ‘œ์— ๋Œ€ ๋ณด๋ฉด ์„ธ ์นธ์ด ๊ฑธ๋ฆฐ๋‹ค.

์นธ SR ์‚ฐ์ˆ  ํ•˜ํ•œ k\pi/10 ํ‘œ์˜ RR
IHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ด, Corner 10/10 3.14 2.43
IHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ด, Cross 8/10 2.51 1.21
TD, Cross 2/10 0.63 0.34

๋‚˜๋จธ์ง€ 17์นธ์€ ํ•˜ํ•œ์„ ๋งŒ์กฑํ•œ๋‹ค. ์‹คํŒจ ์‹œํ–‰์ด ์—ญ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ๋Œ์•„ RR์ด ์Œ์ˆ˜๊ฐ€ ๋  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค๋ฉด 8/10ยท2/10 ์นธ์€ ์„ค๋ช…๋  ์—ฌ์ง€๊ฐ€ ์žˆ์ง€๋งŒ, 10/10์ธ Corner ์นธ์€ ์‹คํŒจ ์‹œํ–‰์ด ์—†์œผ๋ฏ€๋กœ ๊ทธ ํ•ด์„์œผ๋กœ๋„ ํ‰๊ท  2.43 rad๊ฐ€ ๋‚˜์˜ฌ ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์„ค๋ช…์€ SR๊ณผ RR์„ ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅธ ๊ธฐ์ค€(์˜ˆ: ์„ฑ๊ณต์€ ๋ˆ„์  ์ตœ๋Œ€ ํšŒ์ „, RR์€ ์ˆœ ํšŒ์ „)์œผ๋กœ ์Ÿ€๊ฑฐ๋‚˜, ํ‰๊ฐ€์ž ํ‰๊ท  ๊ณผ์ •์˜ ์ฐจ์ด์ด๊ฑฐ๋‚˜, ํ‘œ๊ธฐ ์˜ค๋ฅ˜๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ๋งŒ์œผ๋กœ๋Š” ๊ฐ€๋ฆด ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. ์˜ํ–ฅ ๋ฒ”์œ„๋Š” ์ œํ•œ์ ์ด๋‹ค. ๊ฑธ๋ฆฌ๋Š” ์นธ์€ ๋ชจ๋‘ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์ด๊ณ  WM-Craftnet ํ–‰์€ ํ•˜ํ•œ์„ ๋งŒ์กฑํ•œ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ โ€œIHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ดโ€ ํ–‰์€ ๋””๋…ธ์ด์ฆˆ ํšจ๊ณผ๋ฅผ ์‹ค๊ธฐ์—์„œ ๋ณด์—ฌ ์ฃผ๋Š” ํ•ต์‹ฌ ํ†ต์ œ๋ผ ๊ทธ ํ•ด์„์ด ํ”๋“ค๋ฆฐ๋‹ค. ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€๊ฐ€ ์ด ๋ณ€ํ˜•์„ โ€œslightly improvesโ€๋ผ ์“ฐ๋Š” ๊ฒƒ๊ณผ ํ‘œ์˜ Corner 1/10 โ†’ 10/10์ด ์ฃผ๋Š” ์ธ์ƒ๋„ ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค.

๊ทธ ๋ฐ–์˜ ๊ด€์ฐฐ. Ours์˜ duck RR๋งŒ ์†Œ์ˆ˜ ์…‹์งธ ์ž๋ฆฌ(16.179)์ด๊ณ  ๋‚˜๋จธ์ง€๋Š” ๋‘˜์งธ ์ž๋ฆฌ๋‹ค(ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€๋Š” 16.18). Ours์˜ duck RR(16.18)์€ ๋‹ค๋ฅธ ๋ฌผ์ฒด(8.01~8.48)์˜ ์•ฝ ๋‘ ๋ฐฐ๋‹ค. ๋ฌผ์ฒด๋‹น 10ํšŒ๋Š” ์ž‘์€ ํ‘œ๋ณธ์ด๋ผ 8/10์˜ 95% Wilson ๊ตฌ๊ฐ„์€ 49~94%, 10/10๋„ 72~100%๋‹ค(ํ•„์ž ๊ณ„์‚ฐ). ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 3๊ฐœ๋ฅผ ํ•ฉ์นœ 30/30๊ณผ ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ธ”๋ก 8/10์„ ๊ฐ๊ฐ ๋ณด๋Š” ํŽธ์ด ์ •์งํ•˜๋‹ค.

์‹คํ—˜: WSM ์ƒํƒœ๋Š” ๋ฌด์—‡์„ ๋‹ด๋‚˜ (ยง4.3, Fig. 3~5, 8)

๋…ผ๋ฌธ์€ ๋‘ ์ง„๋‹จ์„ ์“ด๋‹ค. ํ‰๊ฐ€ ์‹œ h_t๋ฅผ t-SNE๋กœ ํˆฌ์˜ํ•ด ๋ฌผ์ฒดยท์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ๋‹จ๊ณ„ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๋ณด๋Š” ๊ฒƒ(๋ฌผ์ฒด ๋ผ๋ฒจ์€ ์ƒ‰์น ์—๋งŒ ์“ฐ๊ณ  ์ •์ฑ… ์ž…๋ ฅ์ด ์•„๋‹ˆ๋‹ค), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์ž ์žฌ์—์„œ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋””์ฝ”๋”ฉํ•ด ์ •๋‹ตยท์žก์Œ ๊นŠ์ด์™€ ๋น„๊ตํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค.


z์ถ• 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ๋กค์•„์›ƒ์˜ WSM ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ h_t t-SNE(Fig. 3). ๋ฒ”๋ก€: corner cube, duck, apple, piggy bank, strawberry, cross cube, coca can, bulb, cylinder.

๋ณธ๋ฌธ์€ โ€œ๋ถ€๋ถ„์ ์œผ๋กœ ๋ฌผ์ฒด ์˜์กด์ ์ธ ์˜์—ญ๊ณผ ๋ฌผ์ฒดยท๋กค์•„์›ƒ ๋‹จ๊ณ„ ๊ฐ„ ๊ฒน์นจโ€์„ ๋ณธ๋‹ค๊ณ  ์“ด๋‹ค. ๊ทธ๋ฆผ์„ ์ง์ ‘ ๋ณด๋ฉด ๋ฌผ์ฒด๋ณ„ ๋ถ„๋ฆฌ๊ฐ€ ๊ฝค ๋šœ๋ ทํ•˜๋‹ค. bulb, duck, coca can, apple, strawberry, piggy bank, corner cube๋Š” ๊ฐ์ž ๊ฑฐ์˜ ๋…๋ฆฝ๋œ ๋ฉ์–ด๋ฆฌ๋ฅผ ์ด๋ฃจ๊ณ , ๊ฒน์นจ์ด ํฐ ๊ฒƒ์€ cross cubeโ€“cylinder ํ•œ ์Œ๊ณผ ์ค‘์•™์˜ ์ž‘์€ ํ˜ผํ•ฉ ์˜์—ญ ์ •๋„๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‹ˆ ์ด ๊ทธ๋ฆผ์€ โ€œ๋ฌผ์ฒด ID ์—†์ด๋„ h_t๊ฐ€ ๋ฌผ์ฒด ์ •์ฒด์„ฑ์„ ๊ฐ•ํ•˜๊ฒŒ ๋‹ด๋Š”๋‹คโ€๋Š” ์ชฝ์œผ๋กœ ๋” ์ฝํžŒ๋‹ค. ๊ทธ ์ž์ฒด๋Š” ๋‚˜์œ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ์ง€๋งŒ, t-SNE์˜ ๊ตฐ์ง‘์€ ๊ฐ™์€ ๋ฌผ์ฒด์˜ ๊ถค์ ์ด ์‹œ๊ฐ„์ ์œผ๋กœ ์—ฐ์†์ด๋ผ๋Š” ์‚ฌ์‹ค๋งŒ์œผ๋กœ๋„ ์ƒ๊ธธ ์ˆ˜ ์žˆ์–ด โ€œ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ ๋‹จ๊ณ„ ๊ตฌ์กฐโ€์˜ ๊ทผ๊ฑฐ๋กœ๋Š” ์•ฝํ•˜๋‹ค. ๊ณ ๋ฆฌ ๋ชจ์–‘ ๊ตฌ์กฐ(๋ฌผ์ฒด๋งˆ๋‹ค ๋ฐ˜๋ณต๋˜๋Š” ์›ํ˜• ๊ถค์ )๋Š” ํšŒ์ „ ์ฃผ๊ธฐ๋ฅผ ๋‹ด๊ณ  ์žˆ๋‹ค๋Š” ์ •ํ™ฉ์œผ๋กœ ๋ณด์ธ๋‹ค.


ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€์˜ ์‹ค๊ธฐ ๊นŠ์ด ๋ณต์›. ์™ผ์ชฝ: ์‹ค๊ธฐ ์†๋ชฉ ์žก์Œ ๊นŠ์ด, ์˜ค๋ฅธ์ชฝ: WSM ์ž ์žฌ์—์„œ ๋ณต์›ํ•œ ๊นŠ์ด. ๋ณธ๋ฌธ์˜ โ€œreal-hardware videos show the same effectโ€๊ฐ€ ๊ฐ€๋ฆฌํ‚ค๋Š” ์ž๋ฃŒ๋กœ, ์‹ค๊ธฐ ๋ณต์› ํ’ˆ์งˆ์˜ ์œ ์ผํ•œ ๊ทผ๊ฑฐ๋‹ค(์ •๋Ÿ‰ ์ง€ํ‘œ ์—†์Œ).

์˜์ƒ์˜ ํ•œ ํ”„๋ ˆ์ž„์„ ๋ฝ‘์•„ ๋ณด๋ฉด ์ฐจ์ด๊ฐ€ ๊ทน์ ์ด๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ ์ž…๋ ฅ์€ ์† ์‹ค๋ฃจ์—ฃ์ด ์กฐ๊ฐ๋‚˜๊ณ  ๋ฐฐ๊ฒฝ๊นŒ์ง€ ์–ผ๋ฃฉ์ง„ ๋ฐ˜๋ฉด, ๋ณต์›๋ณธ์€ ์‹œ๋ฎฌ ๋ Œ๋”๋ง์ฒ˜๋Ÿผ ๋งค๋ˆํ•œ ์† ๋ชจ์–‘์ด๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ ๋ณต์›๋ณธ์—์„œ ์†๊ฐ€๋ฝ ์‚ฌ์ด์˜ ๋ฌผ์ฒด ๋ถ€๋ถ„์€ ํ๋ฆฟํ•œ ๋ฉ์–ด๋ฆฌ๋กœ ๋ญ‰๊ฐœ์ ธ ์žˆ์–ด์„œ, ์ด ๋””์ฝ”๋”๊ฐ€ ์‹ค๊ธฐ์—์„œ โ€œ๋ฌผ์ฒด ๊ธฐํ•˜โ€๋ฅผ ๋ณต์›ํ•˜๋Š”์ง€ ์•„๋‹ˆ๋ฉด ํ•™์Šต๋œ ์† ๋ชจ์–‘ ์‚ฌ์ „์„ ๊ทธ๋ ค ๋‚ด๋Š”์ง€๋Š” ์˜์ƒ๋งŒ์œผ๋กœ ๊ตฌ๋ณ„๋˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค(ํ•„์ž ํŒ๋…). ์‹ค๊ธฐ ๊นŠ์ด ๋ณต์›์€ ์˜์ƒ์œผ๋กœ๋งŒ ์ œ์‹œ๋˜๊ณ  ์ •๋Ÿ‰ ์ง€ํ‘œ(๋ณต์› ์˜ค์ฐจ, ์ •๋‹ต ๋Œ€๋น„ IoU ๋“ฑ)๋Š” ์‹œ๋ฎฌยท์‹ค๊ธฐ ๋ชจ๋‘ ์—†๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ์—๋Š” ๊นจ๋—ํ•œ ์ •๋‹ต ๊นŠ์ด๊ฐ€ ์—†์œผ๋‹ˆ ์ง€ํ‘œ๋ฅผ ๋งŒ๋“ค๊ธฐ ์–ด๋ ต๋‹ค๋Š” ์‚ฌ์ •์€ ์ดํ•ด๋˜์ง€๋งŒ, ์‹œ๋ฎฌ์—์„œ๋Š” Fig. 4 ํ•œ ์žฅ ๋Œ€์‹  ์žก์Œ ๊ฐ•๋„๋ณ„ ๋ณต์› ์˜ค์ฐจ ๊ณก์„ ์„ ์ค„ ์ˆ˜ ์žˆ์—ˆ๋‹ค.

์žฌ์‚ฌ์šฉ ์‚ฌ์ „: 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด.


9๊ฐœ z์ถ• ๋ฌผ์ฒด๋กœ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•œ WSM์œผ๋กœ 49๊ฐœ ์ƒˆ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ํ•™์Šตํ•˜๋Š” ํ•˜์œ„ ์ •์ฑ…(Fig. 5). ๊ทธ๋ฆผ์€ ์‹œ๋ฎฌ ํ™˜๊ฒฝ ๊ฒฉ์ž์˜ ํ•œ ํ”„๋ ˆ์ž„์ด๋‹ค.

3000 epoch ๋’ค ๋ฌผ์ฒด๋‹น ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ํšŒ์ „๋Ÿ‰์ด ํ‰๊ท  9.37ยฑ0.13 rad(์‚ฌ์ „ ์—†์Œ 3.28 rad)์ด๊ณ , ํ•™์Šต ์ค‘ ๋‚™ํ•˜์œจ์ด ์ฒ˜์Œ 6%์—์„œ ๋ 0.3%๋กœ ์ค„์—ˆ๋‹ค. ๋ณ„๋„์˜ 5๊ฐœ ๋ธ”๋ก ์ง„๋‹จ(diagonal, narrow, double-notched, step, V-cut)์—์„œ๋Š” RotR์ด scratch / 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์‚ฌ์ „ / 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์‚ฌ์ „ ์ˆœ์œผ๋กœ 1.10 / 1.34 / 1.46์ด๋‹ค. ์„ธ ๊ฐ€์ง€๋ฅผ ์งš๋Š”๋‹ค. โ‘  ๋‚™ํ•˜์œจ 6% โ†’ 0.3%๋Š” ๊ฐ™์€ ์‹คํ–‰์˜ ํ•™์Šต ์‹œ์ž‘๊ณผ ๋ ๋น„๊ต์ด์ง€ ์‚ฌ์ „ ์œ ๋ฌด์˜ ๋น„๊ต๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋‹ค. โ‘ก 9.37 rad์˜ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ๊ธธ์ดยทํ‰๊ฐ€ ํšŸ์ˆ˜๊ฐ€ ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค. 500 ์Šคํ…(50์ดˆ) ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ๋ผ๋ฉด 0.19 rad/s ์ˆ˜์ค€์ด๋ผ, Table 1์˜ RotR(1.29)์ด๋‚˜ ์‹ค๊ธฐ duck(20์ดˆ์— 16.18 rad)๊ณผ ๋‹จ์œ„๋ฅผ ๋งž์ถฐ ๋น„๊ตํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. โ‘ข 5๊ฐœ ๋ธ”๋ก ์ง„๋‹จ์€ CIยทreturnยท์‹œํ–‰ ์ˆ˜๊ฐ€ ์—†๋Š” ์„ธ ์ˆซ์ž๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต์˜ ํšจ๊ณผ ์ž์ฒด(3.28 โ†’ 9.37)๋Š” ํฌ๊ณ  ๊ทธ๋ฆผ 2(b)์˜ ๋น ๋ฅธ ์ƒ์Šน๊ณผ๋„ ์ •ํ•ฉํ•˜์ง€๋งŒ, ์ •๋Ÿ‰ ๊ทผ๊ฑฐ๋กœ๋Š” ์ด ์ ˆ์ด ๊ฐ€์žฅ ์–‡๋‹ค. Fig. 5๋„ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ทธ๋ž˜ํ”„๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ ํ™˜๊ฒฝ ์Šค๋ƒ…์ˆ์ด๋‹ค.


๋Œ€๊ทœ๋ชจ ํ•˜์œ„ ๋ถ„์„(Fig. 8). (a) ํ•˜์œ„ ๋‹ค๋ฌผ์ฒด ํ•™์Šต์— ์“ด 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ(block 17์ข…, bottle 12์ข…, bucket 8์ข…, trash can 3์ข…, toaster 3์ข…, kitchen pot 2์ข…, fruit 2์ข…, boxยทswitch ๊ฐ 1์ข…). (b) ํ•˜์œ„ ์ •์ฑ…์˜ ํ‰๊ฐ€ ์‹œ WSM ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ t-SNE, ์ƒ‰์€ ๋ฌผ์ฒด ์ •์ฒด์„ฑ.

Fig. 8(b)๋Š” ํ•ด์„์ด ์–ด๋ ต๋‹ค. 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ์ƒ‰์œผ๋กœ ๊ตฌ๋ถ„ํ•œ๋‹ค๊ณ  ํ–ˆ์ง€๋งŒ ๊ทธ๋ฆผ์— ์“ฐ์ธ ์ƒ‰์€ matplotlib ๊ธฐ๋ณธ ์ˆœํ™˜์˜ 10์ƒ‰์ด๋ผ ํ•œ ์ƒ‰์ด ํ‰๊ท  ์•ฝ 5๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ โ€œ๋ฌผ์ฒด ์˜์กด์  ์˜์—ญ๊ณผ ๊ฒน์นจ์ด ๊ณต์กดํ•œ๋‹คโ€๋Š” ์บก์…˜์˜ ํŒ๋‹จ์„ ๋…์ž๊ฐ€ ๊ทธ๋ฆผ์—์„œ ํ™•์ธํ•  ๋ฐฉ๋ฒ•์ด ์—†๋‹ค. ๋ฒ”๋ก€๋„ ์—†๋‹ค.

Fig. 8(a)๋ฅผ ๋ณด๋‹ค๊ฐ€ ๋ฐœ๊ฒฌํ•œ ๊ฒƒ์ด ํ•˜๋‚˜ ๋” ์žˆ๋‹ค. 49๊ฐœ ์ง‘ํ•ฉ์˜ ๋ช‡๋ช‡ ๋ฉ”์‹œ๋Š” Table 6 z์ถ• ๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด์™€ ๊ฐ™์•„ ๋ณด์ธ๋‹ค. bottle_01์€ lidded jar์™€, bottle_02๋Š” tilted tumbler์™€, trash_can_02๋Š” pedal bin๊ณผ, kitchen_pot_01์€ handled pot๊ณผ ๋ Œ๋”๋ง์ด ์‚ฌ์‹ค์ƒ ๊ฐ™๋‹ค(๊ทธ๋ฆผ ๋Œ€์กฐ, ํ•„์ž ํŒ๋‹จ). Table 6 z์ถ• ํ‰๊ฐ€๋Š” โ€œ9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด๋กœ ํ•™์Šตํ•œ ์ •์ฑ…โ€์ด๋ผ๊ณ  ๋ช…์‹œ๋ผ ์žˆ์–ด ์ด ๊ฒน์นจ์ด ๊ทธ ํ‘œ๋ฅผ ์˜ค์—ผ์‹œํ‚ค์ง€๋Š” ์•Š๋Š”๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ 20๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์‹ค๊ธฐ ํ‰๊ฐ€์˜ โ€œ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ฌผ์ฒด 11๊ฐœโ€์—๋Š” lidded jar, tilted tumbler, pedal bin, handled pot, trash can, bucket์ด ๋“ค์–ด ์žˆ๊ณ , ๊ทธ ์‹ค๊ธฐ ํ‰๊ฐ€์— ์–ด๋А ์ •์ฑ…(9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์ •์ฑ…์ธ์ง€ 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ํ•˜์œ„ ์ •์ฑ…์ธ์ง€)์„ ์ผ๋Š”์ง€๋Š” ๋ณธ๋ฌธ์— ์—†๋‹ค. ํ›„์ž๋ผ๋ฉด ์ด ๋ฌผ์ฒด๋“ค ์ค‘ ์ƒ๋‹น์ˆ˜๋Š” โ€œunseenโ€์ด ์•„๋‹ˆ๋‹ค.

์‹คํ—˜: ๋” ์–ด๋ ค์šด ํšŒ์ „ ์ถ• (ยง4.4, Table 4ยท5)

y์ถ•์€ ๊ธธ์ญ‰ํ•œ ๋ฌผ์ฒด์—์„œ ๋ชจ๋ฉ˜ํŠธ ํŒ”์ด ์ปค์ง€๊ณ  ์ ‘์ด‰์ด ๋น„๋Œ€์นญ์ด ๋˜๋ฉฐ, x์ถ•์€ ์†๋ ์ž‘์—… ๊ณต๊ฐ„์ด ์ข์€ ๋ฐ๋‹ค ์ค‘๋ ฅ์ด ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ์†๋ฐ”๋‹ฅ์—์„œ ๋–ผ์–ด ๋‚ด ์ ‘์ด‰์„ ์žฌ๋ฐฐ์น˜ํ•ด์•ผ ํ•ด์„œ ๋” ์–ด๋ ต๋‹ค๊ณ  ๋…ผ๋ฌธ์€ ์„ค๋ช…ํ•œ๋‹ค. ์ถ•๋ณ„ ์ •์ฑ…์€ ๊ฐ™์€ ์„ค๊ณ„ยท๋ณด์ƒยท๋ฌด์ž‘์œ„ ์‹œ์ž‘์„ ์“ฐ๋˜ ์ถ•๋งˆ๋‹ค WSM์„ ๋”ฐ๋กœ ํ•™์Šตํ•œ๋‹ค.


์™ผ์ชฝ: y์ถ• ๋ฌผ์ฒด 9๊ฐœ(Table 4 ์˜† ํŒจ๋„. toy trash can, corner block, regular block, corner cylinder, toothpaste, coca can, screwdriver, flashlight, bottle). ์˜ค๋ฅธ์ชฝ: x์ถ• ๋ฌผ์ฒด 4๊ฐœ(Table 5 ์˜† ํŒจ๋„. regular block, corner block, step block, lego).

Table 4. y์ถ•, ๋„๊ตฌํ˜• ๋ฌผ์ฒด 9๊ฐœ

๋ฐฉ๋ฒ• Returnโ†‘ EpLenโ†‘ RotRโ†‘ Fallโ†“ ObjVelโ†“
Open-loop Replay โˆ’52.4 ยฑ 5.2 85.8 ยฑ 10.0 0.031 ยฑ 0.063 0.784 ยฑ 0.082 0.0366 ยฑ 0.0042
Blind RL Policy 177.8 ยฑ 9.2 192.4 ยฑ 7.6 0.545 ยฑ 0.016 0.164 ยฑ 0.002 0.0737 ยฑ 0.0014
Touch Dexterity 105.3 ยฑ 5.8 172.0 ยฑ 6.2 0.297 ยฑ 0.030 0.208 ยฑ 0.003 0.0760 ยฑ 0.0021
RL Policy (๊นŠ์ด) 154.8 ยฑ 6.9 178.4 ยฑ 5.4 0.288 ยฑ 0.033 0.103 ยฑ 0.002 0.0909 ยฑ 0.0015
In-Hand Rotation 142.8 ยฑ 5.5 162.5 ยฑ 4.8 0.377 ยฑ 0.025 0.063 ยฑ 0.003 0.0787 ยฑ 0.0021
WM-Craftnet 272.7 ยฑ 13.5 215.0 ยฑ 8.7 1.025 ยฑ 0.026 0.049 ยฑ 0.001 0.0682 ยฑ 0.0013

Table 5. x์ถ•, ๋ฌผ์ฒด 4๊ฐœ

๋ฐฉ๋ฒ• Returnโ†‘ EpLenโ†‘ RotRโ†‘ Fallโ†“ ObjVelโ†“
Open-loop Replay 18.0 ยฑ 6.8 129.4 ยฑ 22.3 0.411 ยฑ 0.054 0.164 ยฑ 0.064 0.0448 ยฑ 0.0019
Blind RL Policy 44.0 ยฑ 0.8 63.4 ยฑ 1.0 0.867 ยฑ 0.002 0.033 ยฑ 0.001 0.0311 ยฑ 0.0001
Touch Dexterity 37.8 ยฑ 0.2 42.7 ยฑ 0.2 1.023 ยฑ 0.002 0.039 ยฑ 0.002 0.0334 ยฑ 0.0001
RL Policy (๊นŠ์ด) 38.2 ยฑ 0.2 43.7 ยฑ 0.4 1.079 ยฑ 0.003 0.033 ยฑ 0.001 0.0323 ยฑ 0.0001
In-Hand Rotation 295.1 ยฑ 3.3 365.1 ยฑ 3.1 0.839 ยฑ 0.001 0.103 ยฑ 0.003 0.0433 ยฑ 0.0001
WM-Craftnet 432.8 ยฑ 2.1 435.4 ยฑ 1.8 1.114 ยฑ 0.001 0.020 ยฑ 0.001 0.0460 ยฑ 0.0001

y์ถ•์—์„œ ๋…ผ๋ฌธ์˜ ์‚ฐ์ˆ ์€ ๋ชจ๋‘ ๋งž๋Š”๋‹ค. return 177.8 โ†’ 272.7(+53.4%), RotR 0.545 โ†’ 1.025(+88.1%), EpLen +11.7%, ObjVel์€ 2์œ„(1์œ„๋Š” ๊ฑฐ์˜ ์›€์ง์ด์ง€ ์•Š๋Š” Open-loop Replay)๋‹ค. ์ €์ž๋Š” โ€œRotR ์ด๋“์ด EpLen ์ด๋“๋ณด๋‹ค ํ›จ์”ฌ ์ปค์„œ return ๊ฐœ์„ ์ด ๋” ๊ธด ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ ๋” ๋น ๋ฅธ ๋ชฉํ‘œ ์ถ• ์ง„ํ–‰์—์„œ ์˜จ๋‹คโ€๊ณ  ์ฝ๋Š”๋ฐ, ์ด ํ•ด์„๋„ ํ‘œ์™€ ๋งž๋Š”๋‹ค.

x์ถ•์€ ๋‘ ๊ฐ€์ง€๋ฅผ ๋ง๋ถ™์ธ๋‹ค. โ‘  ๋ณธ๋ฌธ์€ โ€œ๊ฐ€์žฅ ๋†’์€ RotR๊ณผ ๊ฐ€์žฅ ๋‚ฎ์€ ๋‚™ํ•˜์œจโ€์„ ๋งํ•˜์ง€๋งŒ ObjVel์€ WM-Craftnet์ด 6๊ฐœ ์ค‘ ๊ฐ€์žฅ ๋‚˜์˜๋‹ค(0.0460). y์ถ•์—์„œ๋Š” ObjVel ์ˆœ์œ„๋ฅผ ์–ธ๊ธ‰ํ•œ ์ €์ž๊ฐ€ x์ถ•์—์„œ๋Š” ์–ธ๊ธ‰ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. โ‘ก BlindยทTouch DexterityยทRL(๊นŠ์ด)์€ EpLen์ด 43~63 ์Šคํ…(์ง€ํ‰ 500)์ธ๋ฐ ๋‚™ํ•˜์œจ์€ 0.033~0.039๋กœ ๋‚ฎ๋‹ค. ๋‚™ํ•˜๊ฐ€ ์•„๋‹Œ ๋‹ค๋ฅธ ๋ฆฌ์…‹ ์กฐ๊ฑด(ํšŒ์ „ ์ •์ฒดยท์ถ• ์ดํƒˆ)์œผ๋กœ ์ผ์ฐ ๋๋‚œ๋‹ค๋Š” ๋œป์ด๊ณ , ์ด ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋“ค์€ ์‚ฌ์‹ค์ƒ x์ถ• ๊ณผ์ œ๋ฅผ ์‹œ์ž‘ํ•˜์ง€ ๋ชปํ•œ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‹ˆ x์ถ•์—์„œ ์˜๋ฏธ ์žˆ๋Š” ๋น„๊ต๋Š” IHR(295.1) ๋Œ€ WM-Craftnet(432.8, +46.7%)์ด๋‹ค. Fig. 2(c)์—์„œ๋„ ์ด ๋‘˜๋งŒ ๊ณก์„ ์ด ์˜ฌ๋ผ๊ฐ„๋‹ค. yยทx์ถ• ํ‘œ์—๋Š” ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์—ฌ๋ถ€๊ฐ€ ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค(์ถ•๋งˆ๋‹ค WSM์„ ๋”ฐ๋กœ ํ•™์Šตํ–ˆ๋‹ค๊ณ ๋งŒ ์“ด๋‹ค).

์‹คํ—˜: ์ŠคํŠธ๋ ˆ์Šค ํ…Œ์ŠคํŠธ (ยง4.5, Table 6, Fig. 6)


์ถ•๋ณ„ ๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด(Table 6 ์˜† ํŒจ๋„). x: small corner block, narrow block, large step block, small lego. y: double-notched block, flashlight, narrow block, V-cut block. z: lidded jar, tilted tumbler, pedal bin, handled pot.

Table 6. ์ŠคํŠธ๋ ˆ์Šค ํ…Œ์ŠคํŠธ (๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด RotRยทreturn, ์‹œ๋ฎฌ ๊ต๋ž€ ํšŒ๋ณต, ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์‹ค๊ธฐ)

๋ฐฉ๋ฒ• x: RotR, Ret. y: RotR, Ret. z: RotR, Ret. ์‹œ๋ฎฌ ํšŒ๋ณตโ†‘ ํšŒ๋ณต ์‹œ๊ฐ„โ†“ (s) ์‹ค๊ธฐ SRโ†‘
Blind RL Policy 0.852, 134.7 0.300, 135.7 0.665, 277.1 4.7% ยฑ 3.7% 3.62 ยฑ 2.25 41/200
Touch Dexterity 0.923, 35.8 0.174, 78.7 0.605, 242.2 6.2% ยฑ 4.2% 3.33 ยฑ 1.41 33/200
RL Policy (์ด‰๊ฐ ์—†์Œ) 0.853, 33.8 0.378, 168.9 0.696, 301.7 5.5% ยฑ 4.0% 3.14 ยฑ 0.79 45/200
In-Hand Rotation 0.732, 246.0 0.309, 193.0 0.468, 156.1 0.0% ยฑ 0.0% N/A 53/200
WM-Craftnet 1.002, 333.6 0.715, 203.5 0.842, 533.1 14.1% ยฑ 6.0% 2.56 ยฑ 0.77 175/200

๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด. ๋…ผ๋ฌธ์˜ ์ƒ๋Œ€ ์ด๋“(RotR x/y/z +8.6/+89.2/+20.9%, return +35.6/+5.4/+76.7%)์€ ๋‚ด๊ฐ€ ๋‹ค์‹œ ๊ณ„์‚ฐํ•ด๋„ ๋งž๋Š”๋‹ค(z RotR์€ 0.842/0.696 = +21.0%๋กœ ๋ฐ˜์˜ฌ๋ฆผ ์ฐจ์ด๋งŒ ์žˆ๋‹ค). ๋‹ค๋งŒ โ€œunseenโ€์˜ ๋ฒ”์œ„๋Š” ์ถ•๋งˆ๋‹ค ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. x์ถ• ๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด๋Š” ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด์˜ ํฌ๊ธฐ ๋ณ€ํ˜•์ด ๋Œ€๋ถ€๋ถ„์ด๋‹ค(small corner block โ†”๏ธŽ corner block, large step block โ†”๏ธŽ step block, small lego โ†”๏ธŽ lego, narrow block โ†”๏ธŽ regular block). y์ถ•์˜ flashlight๋Š” ํ•™์Šต ์ง‘ํ•ฉ์— ๊ฐ™์€ ์ด๋ฆ„์˜ ๋ฌผ์ฒด๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค(๋ณธ๋ฌธ์€ โ€œlarge flashlightโ€๋ผ ์“ด๋‹ค). ์ง„์งœ ์ƒˆ ํ˜•์ƒ์€ y์ถ•์˜ double-notchedยทV-cut block๊ณผ z์ถ• 4๊ฐœ๋‹ค. ๊ทธ z์ถ•์—์„œ return ๊ฒฉ์ฐจ(+76.7%)๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ํฐ ๊ฒƒ์€ ๊ณ ๋ฌด์ ์ด๋‹ค.

๊ต๋ž€ ํšŒ๋ณต. 14.1% vs 6.2%๋ฅผ 7.9%p ๊ฐœ์„ ์ด๋ผ๊ณ  ์“ด๋‹ค. ํ‘œ์˜ ยฑ๋Š” ์ •๊ทœ ๊ทผ์‚ฌ 95% CI์™€ ์ •ํ™•ํžˆ ๋งž์•„๋–จ์–ด์ง€๋Š”๋ฐ, n=128์„ ๋Œ€์ž…ํ•˜๋ฉด ยฑ6.0%์™€ ยฑ4.2%๊ฐ€ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ๋‚˜์˜จ๋‹ค(ํ•„์ž ์—ญ์‚ฐ). ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด ํšŒ๋ณต ํšŸ์ˆ˜๋Š” 18/128 vs 8/128์ด๊ณ , ๋‘ ๋น„์œจ์˜ Fisher ์ •ํ™• ๊ฒ€์ •์€ p\approx0.061์ด๋‹ค. ์ฆ‰ ์ตœ๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๊ณผ์˜ ํšŒ๋ณต๋ฅ  ์ฐจ์ด๋Š” 5% ์ˆ˜์ค€์—์„œ ์œ ์˜ํ•˜์ง€ ์•Š๋‹ค(ํ•„์ž ๊ณ„์‚ฐ, n=128 ๊ฐ€์ •). ์ €์ž๋„ โ€œํฐ ๊ต๋ž€์—์„œ ์ ˆ๋Œ€ ํšŒ๋ณต๋ฅ ์€ ์—ฌ์ „ํžˆ ์ œํ•œ์ โ€์ด๋ผ๊ณ  ์ธ์ •ํ•œ๋‹ค. ํšŒ๋ณต ์‹œ๊ฐ„ 2.56 s๋Š” ํšŒ๋ณตํ•œ ์‹œํ–‰(์•ฝ 18ํšŒ)๋งŒ์˜ ํ‰๊ท ์ด๊ณ , 0.58 s ๋‹จ์ถ•์€ ํšŒ๋ณต๋ฅ  ๊ธฐ์ค€ ์ตœ๊ฐ•(TD)์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ํšŒ๋ณต ์‹œ๊ฐ„ ๊ธฐ์ค€ ์ตœ๊ฐ•(RL ์ด‰๊ฐ ์—†์Œ, 3.14 s) ๋Œ€๋น„๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ์ด โ€œ๊ฐ ์ง€ํ‘œ์˜ ์ตœ๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธโ€์ด๋ผ๊ณ  ๋ฐํ˜€ ๋‘์—ˆ์œผ๋‹ˆ ์™œ๊ณก์€ ์•„๋‹ˆ์ง€๋งŒ, ๋‘ ๋น„๊ต ๋Œ€์ƒ์ด ๋‹ค๋ฅด๋‹ค๋Š” ์ ์€ ์ฝ์„ ๋•Œ ์˜์‹ํ•  ๋งŒํ•˜๋‹ค.


ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€์˜ ์‹œ๋ฎฌ ๊ณต์ • ์ค‘ ๊ต๋ž€. 2~3์ดˆ์— ์†๋ฐ”๋‹ฅ ์ชฝ์œผ๋กœ ๊ฐ€ํ•œ ํž˜์ด cross block์„ ํšŒ์ „ ์˜์—ญ ๋ฐ–์œผ๋กœ ๋ฐ€๊ณ , 3~6์ดˆ์— ์ •์ฑ…์ด ์ž‘์—… ๊ณต๊ฐ„์œผ๋กœ ๋˜๋Œ๋ ค ํšŒ์ „์„ ์ด์–ด ๊ฐ„๋‹ค.

์‹œ๋ฎฌยท์‹ค๊ธฐ ์ •์„ฑ ์ŠคํŠธ๋ ˆ์Šค ํ…Œ์ŠคํŠธ(Fig. 6). (a) ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ฌผ์ฒด๋กœ์˜ ์ผ๋ฐ˜ํ™”(notched block, irregular block, double notched cube), (b) ์–ด๋ ค์šด ์‹œ์ž‘์—์„œ ํšŒ๋ณต(bottle, coke can, ์‹ค๊ธฐ irregular block โ†’ duck), (c) ์™ธ๋ ฅ ๊ต๋ž€ ํ›„ ์กฐ์ •(์‹œ๋ฎฌ cross block, ์‹ค๊ธฐ ์‚ฌ๋žŒ์ด ์œ„์น˜๋ฅผ ๋ฏธ๋Š” corner block). ์บก์…˜๋Œ€๋กœ โ€œ๋Œ€ํ‘œ ์„ฑ๊ณต ์‹œํ€€์Šคโ€์ด๋ฉฐ ์ •๋Ÿ‰ ํšŒ๋ณต๋ฅ ์€ ์‹œ๋ฎฌ์—์„œ๋งŒ ํ‰๊ฐ€ํ–ˆ๋‹ค.

๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์‹ค๊ธฐ. 9๊ฐœ ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด + 11๊ฐœ ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ฌผ์ฒด, ๋ฌผ์ฒด๋‹น 10ํšŒ๋กœ 175/200(87.5%, Wilson 95% ๊ตฌ๊ฐ„ 82.2~91.4%) vs ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ 33~53/200(์ตœ๊ณ  IHR 26.5%)์ด๋‹ค. ์ด ๊ฒฉ์ฐจ๋Š” ํ‘œ๋ณธ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฐ์•ˆํ•ด๋„ ๊ฒฐ์ •์ ์ด๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ ๋ฌผ์ฒด๋ณ„ ๋ถ„ํ•ด๊ฐ€ ์—†์–ด ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 90ํšŒ์™€ ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ฌผ์ฒด 110ํšŒ์˜ ์„ฑ๊ณต๋ฅ ์„ ๋”ฐ๋กœ ์•Œ ์ˆ˜ ์—†๊ณ , ์•ž์„œ ๋งํ–ˆ๋“ฏ ์ด ํ‰๊ฐ€์— ์“ด ์ •์ฑ…์ด 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ํ•˜์œ„ ์ •์ฑ…์ด๋ผ๋ฉด โ€œ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š”โ€ 11๊ฐœ ์ค‘ ์ผ๋ถ€๋Š” ๊ทธ ํ•™์Šต ์ง‘ํ•ฉ์— ์žˆ๋‹ค. ๋˜ Table 6์˜ ์‹ค๊ธฐ ์—ด์—๋Š” Open-loop Replay๊ฐ€ ์—†์–ด, Table 3์—์„œ ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 3๊ฐœ์— 19/30์„ ๋‚ธ ๊ฐœ๋ฃจํ”„ ๊ธฐ์ค€์„ ๊ณผ ๋น„๊ตํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค.

๋„๊ตฌ ์‚ฌ์šฉ(App. B.3). ๊ฐ™์€ ์ธํ„ฐํŽ˜์ด์Šค๋กœ ๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„์˜ ๋ชฉํ‘œ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ํ‰ํ–‰ ์ด๋™๊ณผ ํšŒ์ „์„ ๋ณด์ธ๋‹ค. ์ •๋Ÿ‰ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ์—†๋‹ค.


๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„ ๋„๊ตฌ ์‚ฌ์šฉ(Fig. 9). (a) ๋ชฉํ‘œ ์œ„์น˜๋กœ์˜ ๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„ ํ‰ํ–‰ ์ด๋™, (b) ๊ธธ์ญ‰ํ•œ ๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„ ํšŒ์ „.

ํ‰ํ–‰ ์ด๋™์€ Eq. 2์˜ โ€œ๋ช…๋ น ์ถ• ์ฃผ์œ„ ํšŒ์ „โ€๊ณผ ๋‹ค๋ฅธ ๋ชฉํ‘œ๋‹ค. ๋ชฉํ‘œ ์œ„์น˜๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ๋ช…๋ นํ•˜๋Š”์ง€, ๋ณด์ƒ์ด ์–ด๋–ป๊ฒŒ ๋ฐ”๋€Œ๋Š”์ง€๋Š” ๋ณธ๋ฌธยท๋ถ€๋ก์— ์—†๊ณ , Fig. 1์˜ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ํŒจ๋„์— โ€œTranslation: screwdriver along y axisโ€๊ฐ€ ๊ทธ๋ ค์ ธ ์žˆ์„ ๋ฟ์ด๋‹ค.

์‹คํŒจ ์‚ฌ๋ก€. ์ €์ž๋Š” ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€์— ์ž๊ธฐ ๋ฐฉ๋ฒ•์˜ ์‹คํŒจ ์˜์ƒ๋„ ์˜ฌ๋ ธ๋‹ค. ์•„๋ž˜๋Š” ๊ทธ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋กœ, duck์„ 5๋ฐ”ํ€ด ๋Œ๋ฆฐ ๋’ค ํ•œ์ชฝ์œผ๋กœ ๊ธฐ์šธ๋ฉฐ 29์ดˆ์— ์•ˆ์ • ์ ‘์ด‰ ๋ชจ๋“œ๋ฅผ ์žƒ๋Š”๋‹ค. ๊ฒฐ๋ก  ์ ˆ์˜ โ€œdrift์™€ jamming์ด ์•ˆ์ • ์ ‘์ด‰์„ ๊นจ๋œจ๋ฆฐ๋‹คโ€๋Š” ํ•œ๊ณ„๊ฐ€ ์ด๊ฒƒ์ด๋‹ค.


ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€์˜ WM-Craftnet ์‹ค๊ธฐ ์‹คํŒจ ์‚ฌ๋ก€(duck, ์žฅ์‹œ๊ฐ„ drift). Table 3์˜ 20์ดˆ ํ‰๊ฐ€ ์ฐฝ ๋ฐ–์—์„œ ์ผ์–ด๋‚˜๋Š” ์‹คํŒจ๋ผ๋Š” ์ ๋„ ํ•จ๊ป˜ ๋ณผ ๋งŒํ•˜๋‹ค.

๋น„ํŒ์ ์œผ๋กœ ๋ณด๋ฉด

๊ฐ•์ 

  • world model์„ โ€œ์ƒํƒœ ์ถ”์ •๊ธฐโ€๋กœ ์“ฐ๋Š” ๊น”๋”ํ•œ ๋ถ„๋ฆฌ. actor ์ž…๊ตฌ์˜ stop-gradient๋กœ RSSM๊ณผ PPO ํ•™์Šต์„ ๋ถ„๋ฆฌํ•˜๊ณ , actor๋Š” ๋ฐฐํฌ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์‹ ํ˜ธ๋งŒ ๋ณธ๋‹ค๋Š” ์›์น™์„ Table 8๋กœ ๋ช…์‹œํ–ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฐ ๊ตฌ์กฐ๋Š” ์ •์ฑ… ์ชฝ RL ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜์„ ๋ฐ”๊พธ์ง€ ์•Š๊ณ  world model๋งŒ ๊ฐˆ์•„ ๋ผ์šธ ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ํ•ด ์ค€๋‹ค. ๋ณดํ–‰์—์„œ WMP๊ฐ€ ๋ณด์ธ ๊ตฌ๋„๋ฅผ ๋‹ค์ง€ ์ธํ•ธ๋“œ ์กฐ์ž‘์œผ๋กœ ์˜ฎ๊ฒจ ์‹ค๊ธฐ๊นŒ์ง€ ๊ฒ€์ฆํ–ˆ๋‹ค๋Š” ์ ์—์„œ ์˜๋ฏธ๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค.
  • โ€œ์žก์Œ ์ž…๋ ฅ โ†’ ๊นจ๋—ํ•œ ๋ชฉํ‘œโ€๋ผ๋Š” ๋‹จ์ˆœํ•˜๊ณ  ์ด์‹ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์•„์ด๋””์–ด. ์‹œ๋ฎฌ์—์„œ๋Š” ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๊ฐ€ ๊ณต์งœ๋กœ ์žˆ์œผ๋‹ˆ ๋””์ฝ”๋” ๋ชฉํ‘œ๋งŒ ๋ฐ”๊พธ๋ฉด ๋œ๋‹ค. Table 2์—์„œ ์ด ํ•œ ๊ฐ€์ง€ ์ฐจ์ด๊ฐ€ โˆ’45.3 return์ด๋ผ๋Š” ํ†ต์ œ๋œ ํšจ๊ณผ๋กœ ์ธก์ •๋๊ณ , ์‹ค๊ธฐ์—์„œ๋„ โ€œIHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ดโ€๋ผ๋Š” ๊ต์ฐจ ์‹คํ—˜์œผ๋กœ ๋””๋…ธ์ด์ฆˆ ํšจ๊ณผ์™€ ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๋–ผ์–ด ๋ณด๋ ค ํ–ˆ๋‹ค. ๋‹ค๋ฅธ ์‹œ๊ฐ sim2real ํŒŒ์ดํ”„๋ผ์ธ์— ๊ทธ๋Œ€๋กœ ๊ฐ€์ ธ๋‹ค ์“ธ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์„ค๊ณ„๋‹ค.
  • ์‹ค๊ธฐ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ํฌ๊ณ , ๊ฐœ๋ฃจํ”„ ๊ธฐ์ค€์„ ๊นŒ์ง€ ํฌํ•จํ–ˆ๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ 38/40๊ณผ 175/200์€ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ ๋Œ€๋น„ ๊ฒฉ์ฐจ๊ฐ€ ํ‘œ๋ณธ ํฌ๊ธฐ๋กœ ์„ค๋ช…๋˜์ง€ ์•Š์„ ๋งŒํผ ํฌ๋‹ค. ํŠนํžˆ Open-loop Replay๋ฅผ ์‹ค๊ธฐ ๋น„๊ต์— ๋„ฃ์€ ๊ฒƒ์ด ์ข‹๋‹ค. ๊ทธ ๊ธฐ์ค€์„ ์ด ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 3๊ฐœ์—์„œ 19/30์„ ๋‚ด โ€œํ•™์Šต๋œ ํ”ผ๋“œ๋ฐฑ ์ •์ฑ…โ€์ด๋ผ๋Š” ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋“ค(TD 6/30, IHR 7/30)๋ณด๋‹ค ์˜คํžˆ๋ ค ๊ฐ•ํ•˜๋‹ค๋Š”, ์ €์ž์—๊ฒŒ ๋ถˆ๋ฆฌํ•  ์ˆ˜๋„ ์žˆ๋Š” ์‚ฌ์‹ค์„ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ์‹ค์—ˆ๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ์—์„œ ์‹œ๋ฎฌ ์ •์ฑ…๋“ค์ด ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ์‰ฝ๊ฒŒ ๋ฌด๋„ˆ์ง€๋Š”์ง€ ๋ณด์—ฌ ์ฃผ๋Š” ์ •์งํ•œ ๊ธฐ์ค€์ด๋‹ค.
  • ์ž๊ธฐ ๋ฐฉ๋ฒ•์— ๋ถˆ๋ฆฌํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋„ ์ ์—ˆ๋‹ค. scratch WM-Craftnet์˜ RotR์ด ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋ณด๋‹ค ๋‚ฎ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ, h_{t-1}์„ ๋บ€ ๋ณ€ํ˜•์ด ์•ˆ์ •์„ฑ ์ง€ํ‘œ์—์„œ ๋” ์ข‹๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ, ๊ต๋ž€ ํšŒ๋ณต๋ฅ ์ด ์ ˆ๋Œ€์ ์œผ๋กœ ๋‚ฎ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋ณธ๋ฌธ์ด ์ง์ ‘ ์“ด๋‹ค. ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€์—๋Š” ์ž๊ธฐ ๋ฐฉ๋ฒ•์˜ ์‹คํŒจ ์˜์ƒ ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ฐœ๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค.
  • ์žฌํ˜„ ์ •๋ณด๊ฐ€ ๋น„๊ต์  ์ถฉ์‹คํ•˜๋‹ค. Table 7์— world modelยท๊นŠ์ด ์ „์ฒ˜๋ฆฌยทPPOยท๋ณด์ƒ ๊ฐ€์ค‘์น˜ยท๋žœ๋คํ™” ๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ํ•œ ํ‘œ๋กœ ์ •๋ฆฌ๋ผ ์žˆ๊ณ , ์‹œ์Šคํ…œ ์‹๋ณ„ ์ ˆ์ฐจ์™€ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ทธ๋ฆผ(๊ด€์ ˆ๋ณ„ MAE)์ด ์žˆ๋‹ค. ํ•™์Šตยทํ‰๊ฐ€ ์ฝ”๋“œ, ์‹ค๊ธฐ ๋ฐฐํฌ ์˜ˆ์ œ, z์ถ• ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๊ฐ€ Apache-2.0์œผ๋กœ ๊ณต๊ฐœ๋๋‹ค.

์•ฝ์ ยทํ•œ๊ณ„

  • ํ—ค๋“œ๋ผ์ธ ๋น„๊ต์— ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต์ด๋ผ๋Š” ๊ต๋ž€ ๋ณ€์ˆ˜๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค. Table 1์˜ 753.3์€ ๊ฐ™์€ 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด z์ถ• ๋ฐ์ดํ„ฐ๋กœ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•œ WSM์˜ ๊ฐ’์ด๊ณ , ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์—๋Š” ๋Œ€์‘ํ•˜๋Š” ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๋‹จ๊ณ„๊ฐ€ ์—†๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์—†๋Š” WM-Craftnet์€ 414.3(์ตœ๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ ๋Œ€๋น„ +7.1%)์ด๊ณ  RotR์€ ๊ฐ€์žฅ ๋‚ฎ๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๋ฐ์ดํ„ฐ์˜ ์ถœ์ฒ˜(์–ด๋–ค ์ •์ฑ…์˜ ๋กค์•„์›ƒ์ธ์ง€), ๊ทœ๋ชจ, ์ด ํ•™์Šต ์˜ˆ์‚ฐ์ด ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š์•„ โ€œWSM ์„ค๊ณ„์˜ ํšจ๊ณผโ€์™€ โ€œ๊ฐ™์€ ๊ณผ์ œ์—์„œ world model์„ ๋‘ ๋ฒˆ ํ•™์Šตํ•œ ํšจ๊ณผโ€๊ฐ€ ๊ฐˆ๋ฆฌ์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๋ณด์™„: ์ด ํ™˜๊ฒฝ ์Šคํ…์„ ๋งž์ถ˜ ๋น„๊ต, ๋˜๋Š” ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์—๋„ ๊ฐ™์€ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๋กค์•„์›ƒ์œผ๋กœ ์ธ์ฝ”๋”๋ฅผ ์ดˆ๊ธฐํ™”ํ•œ ๋Œ€์กฐ๊ตฐ.
  • ๋‹จ์ˆœ ์ˆœํ™˜ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์ด Table 1์˜ ๋ชจ๋“  ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๊ณผ scratch WSM๋ณด๋‹ค ๊ฐ•ํ•˜๋‹ค. ๋ถ€๋ก์˜ LSTM(621.0)์ด scratch WM-Craftnet(414.3)์„ 50% ์•ž์„ ๋‹ค. ์ด ์‚ฌ์‹ค์€ Table 1 ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋“ค์ด ์ˆœํ™˜ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ ์—†์ด ์žฌ๊ตฌํ˜„๋ผ ๊ตฌ์กฐ์ ์œผ๋กœ ๋ถˆ๋ฆฌํ–ˆ์„ ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์„ ์‹œ์‚ฌํ•˜๊ณ , โ€œ์˜ˆ์ธก world modeling์ด ํ•ต์‹ฌโ€์ด๋ผ๋Š” ์ฃผ์žฅ์˜ ์ฆ๊ฑฐ๊ฐ€ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์กฐ๊ฑด์˜ Full WSM vs LSTM(+21%) ํ•œ ์Œ์—๋งŒ ๊ฑธ๋ ค ์žˆ๋‹ค๋Š” ๋œป์ด๋‹ค. LSTMยทGRU์˜ ํ•™์Šต ์˜ˆ์‚ฐยท์ดˆ๊ธฐํ™”๋Š” ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค. ๋ณด์™„: LSTM ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์„ ๋ณธ๋ฌธ Table 1์— ์˜ฌ๋ฆฌ๊ณ  ์‹ค๊ธฐ์—์„œ๋„ ๋น„๊ต.
  • โ€œ๊ณต๊ฐ๊ฐโ€ ์„œ์‚ฌ์™€ ์ ˆ์ œ๊ฐ€ ๊ฐ€๋ฆฌํ‚ค๋Š” ๊ธฐ์—ฌ๊ฐ€ ์–ด๊ธ‹๋‚œ๋‹ค. ์‹œํ—˜ ์‹œ ์ด‰๊ฐ์„ ๋ชจ๋‘ ์ง€์›Œ๋„ โˆ’3.8%์ด๊ณ , ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ ์ค‘ ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ ํ•˜๋‚˜๊ฐ€ Full WSM ์ด๋“์˜ ์•ฝ 75%๋ฅผ ์„ค๋ช…ํ•˜๋ฉฐ ์ž์„ธยทํ˜•์ƒ ํ—ค๋“œ๋Š” ๊ฑฐ์˜ ํšจ๊ณผ๊ฐ€ ์—†๋‹ค. ํ‘œ๊ฐ€ ๋” ๊ฐ•ํ•˜๊ฒŒ ์ง€์ง€ํ•˜๋Š” ์ด์•ผ๊ธฐ๋Š” โ€œ๋ฌผ์ฒด ๊ธฐํ•˜ยท์ ‘์ด‰์„ ์ถ”๋ก ํ•˜๋Š” ์ƒํƒœโ€๋ณด๋‹ค โ€œ๊ฐ€์น˜ ์˜ˆ์ธก์œผ๋กœ ์ •๋ ฌ๋œ ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ + ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด ๋ณต์›โ€์ด๋‹ค. ์ด‰๊ฐ๋„ ์ด์ง„ ์ ‘์ด‰์ด๋ผ, ๊ฐ™์€ Sharpa Wave์˜ ์†๋ ์ด‰๊ฐ ์ด๋ฏธ์ง€๋ฅผ ์“ฐ๋Š” ์—ฐ๊ตฌ๋“ค๊ณผ ๋น„๊ตํ•˜๋ฉด โ€œvisuotactileโ€์˜ ๋‚ด์šฉ์ด ์–‡๋‹ค.
  • ์‹ค๊ธฐ Table 3์— ์‚ฐ์ˆ ๋กœ ๋งž์ง€ ์•Š๋Š” ์นธ์ด ์žˆ๋‹ค. ๋ฐ˜ ๋ฐ”ํ€ด ์„ฑ๊ณต ๊ธฐ์ค€๊ณผ ํ‰๊ท  RR์„ ๋Œ€ ๋ณด๋ฉด โ€œIHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ดโ€ Corner(10/10์ธ๋ฐ 2.43 rad < \pi), ๊ฐ™์€ ํ–‰ Cross, TD Cross๊ฐ€ ํ•˜ํ•œ์„ ์–ด๊ธด๋‹ค. ๊ฑธ๋ฆฌ๋Š” ์นธ์ด ๋ชจ๋‘ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ์ด๋ผ WM-Craftnet์˜ ๊ฒฐ๋ก ์€ ํ”๋“ค๋ฆฌ์ง€ ์•Š์ง€๋งŒ, ๋””๋…ธ์ด์ฆˆ ํšจ๊ณผ๋ฅผ ์‹ค๊ธฐ์—์„œ ๋ถ„๋ฆฌํ•˜๋ ค๋˜ ํ•ต์‹ฌ ํ†ต์ œ ํ–‰์˜ ์‹ ๋ขฐ๋„๊ฐ€ ๋–จ์–ด์ง„๋‹ค. RR๊ณผ SR์˜ ์ธก์ • ๊ธฐ์ค€์„ ๋ช…์‹œํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.
  • โ€œunseenโ€์˜ ๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ์ถ•๋งˆ๋‹ค ๋‹ค๋ฅด๊ณ  ์ผ๋ถ€๋Š” ํ™•์ธํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. x์ถ• ๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด๋Š” ๋Œ€๋ถ€๋ถ„ ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด์˜ ํฌ๊ธฐ ๋ณ€ํ˜•์ด๊ณ , y์ถ•์˜ flashlight๋Š” ํ•™์Šต ์ง‘ํ•ฉ์— ๊ฐ™์€ ์ด๋ฆ„์ด ์žˆ๋‹ค. 20๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์‹ค๊ธฐ ํ‰๊ฐ€๋Š” ์–ด๋–ค ์ •์ฑ…์„ ์ผ๋Š”์ง€ ๋ฐํžˆ์ง€ ์•Š๋Š”๋ฐ, 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ํ•™์Šต ์ง‘ํ•ฉ์— ์‹ค๊ธฐ โ€œunseenโ€ ๋ชฉ๋ก์˜ jarยทtumblerยทpedal binยทpotยทtrash canยทbucket๊ณผ ๊ฐ™์•„ ๋ณด์ด๋Š” ๋ฉ”์‹œ๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค. ๋ณด์™„: ํ‰๊ฐ€ ์ •์ฑ…๊ณผ ๋ฌผ์ฒด๋ณ„ ํ•™์Šต ์ด๋ ฅ์„ ํ‘œ๋กœ ๋ช…์‹œ, ๋ฌผ์ฒด๋ณ„ ์„ฑ๊ณต๋ฅ  ๋ถ„ํ•ด.
  • ํ†ต๊ณ„ ์ฒ˜๋ฆฌ๊ฐ€ ๋‹จ์ผ ํ•™์Šต ์‹คํ–‰์— ๋จธ๋ฌธ๋‹ค. ๋ชจ๋“  ์‹œ๋ฎฌ CI๋Š” ํ•œ ์ •์ฑ…์˜ 128ํšŒ ํ‰๊ฐ€ ๋ถ„์‚ฐ์ด๊ณ  ํ•™์Šต ์‹œ๋“œ ์ˆ˜๋Š” ์ ํ˜€ ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค. ํ‘œ ์•ˆ์˜ ยฑ3~5 CI๋Š” ๋งค์šฐ ์ข์•„ ๋ณด์ด์ง€๋งŒ ํ•™์Šต ์‹คํ–‰ ๊ฐ„ ๋ถ„์‚ฐ์„ ๋‹ด์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๊ต๋ž€ ํšŒ๋ณต 14.1% vs 6.2%๋Š” n=128๋กœ ์—ญ์‚ฐํ•˜๋ฉด Fisher p\approx0.061๋กœ 5% ์œ ์˜์„ฑ์— ๋ชป ๋ฏธ์นœ๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ๋Š” ๋ฌผ์ฒด๋‹น 10ํšŒ๋‹ค.
  • ์ •๋Ÿ‰ ๊ทผ๊ฑฐ๊ฐ€ ์–‡์€ ์ฃผ์žฅ์ด ์žˆ๋‹ค. 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์žฌ์‚ฌ์šฉ(9.37 vs 3.28 rad)์€ CI ์—†๋Š” ํ•œ ์Œ๊ณผ ํ•™์Šต ์ค‘ ๋‚™ํ•˜์œจ์ด๊ณ , 5๊ฐœ ๋ธ”๋ก ์‚ฌ์ „ ํ™•์žฅ ์ง„๋‹จ(1.10/1.34/1.46)์€ ์‹œํ–‰ ์ˆ˜ยทCI๊ฐ€ ์—†๋‹ค. ๊นŠ์ด ๋ณต์›์€ ์‹œ๋ฎฌ ๊ทธ๋ฆผ ํ•œ ์žฅ๊ณผ ์‹ค๊ธฐ ์˜์ƒ๋ฟ์ด๊ณ  ๋ณต์› ์˜ค์ฐจ๊ฐ€ ์—†๋‹ค. ๋„๊ตฌ ์‚ฌ์šฉ(ํ‰ํ–‰ ์ด๋™ยทํšŒ์ „)์€ ์ •์„ฑ ๊ฒฐ๊ณผ๋งŒ ์žˆ๊ณ  ํ‰ํ–‰ ์ด๋™ ๊ณผ์ œ์˜ ์ •์˜(๋ชฉํ‘œ ๋ช…๋ น, ๋ณด์ƒ)๊ฐ€ ์—†๋‹ค.
  • ์ •์˜๊ฐ€ ๋น ์ง„ ์ง€ํ‘œ์™€ ํ‘œ๊ธฐ๋“ค. RotR์˜ ๋‹จ์œ„ยท์ •์˜, Fall์ด ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ๋‹น ๋น„์œจ์ธ์ง€ ์Šคํ…๋‹น ๋น„์œจ์ธ์ง€, 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์‹คํ—˜์˜ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ๊ธธ์ด๊ฐ€ ์—†๋‹ค. ๋ณด์ƒ ํ‘œ์˜ drift(+100.0)ยทoff-axis(+0.001)๋Š” โ€œpenaltyโ€์ธ๋ฐ ์–‘์ˆ˜๋‹ค. prop-only/prop+tac/full์ด ์ž…๋ ฅ ์ ˆ์ œ์ธ์ง€ ํ—ค๋“œ ์ ˆ์ œ์ธ์ง€ ๋ฌธ์„œ๋งˆ๋‹ค ๋‹ค๋ฅด๊ฒŒ ์“ฐ์˜€๋‹ค. Fig. 2(a)์™€ (b)์˜ scratch ๊ณก์„  ์ข…์ ์ด ๋‹ค๋ฅด๊ณ , Fig. 8(b)๋Š” 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ 10์ƒ‰์œผ๋กœ ์น ํ•ด ํŒ๋…ํ•  ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. x์ถ• ํ‘œ์—์„œ WM-Craftnet์˜ ObjVel์ด ์ตœํ•˜์œ„๋ผ๋Š” ์ ์€ ๋ณธ๋ฌธ์ด ์–ธ๊ธ‰ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค.
  • sim2real ๋ฒ”์œ„๊ฐ€ ์ข๋‹ค. ์‹œ์Šคํ…œ ์‹๋ณ„์€ ๋ฌด๋ถ€ํ•˜ ์ž์œ  ๊ณต๊ฐ„ ์‚ฌ์ธํŒŒ ์ถ”์ข…์ด๊ณ , ์ ‘์ด‰ ์ƒํƒœ์˜ ๋ชจ๋ธ ์˜ค์ฐจ๋Š” ๋‹ค๋ฃจ์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ ๊นŠ์ด ์˜ค์—ผ ๋ชจ๋ธ(dropout 0.02, ยฑ0.3ยฐ ํšŒ์ „)์€ Fig. 4์—์„œ ๋ณด๋“ฏ ์˜จ๊ฑดํ•ด์„œ, ์‹ค๊ธฐ L515 ์žก์Œ์„ ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ๋ฎ๋Š”์ง€ ๋…ผ๋ฌธ ์•ˆ์—์„œ๋Š” ๊ฒ€์ฆ๋˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฐ๋ฐ๋„ ์‹ค๊ธฐ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ์ข‹๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์€ ๊ณ ๋ฌด์ ์ด์ง€๋งŒ, ๊ทธ ์ด์œ ๊ฐ€ ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ์˜ ๊ฐ•๊ฑด์„ฑ์ธ์ง€ ์‹ค๊ธฐ ์„ค์ •(๋ฌผ์ฒดยท์กฐ๋ช…ยท์žฅ์ฐฉ)์ด ์šด ์ข‹๊ฒŒ ๋งž์•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ธ์ง€๋Š” ๊ฐ€๋ฆด ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. ์ €์ž๋„ ๊ณผ์ œ๊ฐ€ ์งง์€ ์ง€ํ‰์ด๋ผ๋Š” ๊ฒƒ์„ ํ•œ๊ณ„๋กœ ์ ๋Š”๋‹ค.
  • ๋ฌธ์„œ ๊ฐ„ ์ •๋ณด๊ฐ€ ์—‡๊ฐˆ๋ฆฐ๋‹ค. ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ดํ„ฐ(๋…ผ๋ฌธ ๋ฏธ๊ธฐ์žฌ, README Isaac Gym, ํŽ˜์ด์ง€ Isaac Sim ๋กœ๊ณ ), ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€์—๋งŒ ์žˆ๋Š” Fall ์—ด ๊ฐ’๊ณผ ์ค‘๋ ฅ ๋ถˆ๋ณ€ ํšŒ์ „ ๋ฐ๋ชจ, ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๊ฐ€ Full WSM์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ prop+depth ํ—ค๋“œ ๋ฒ„์ „์ด๋ผ๋Š” ์  ๋“ฑ. ์•„๋ž˜ ํ‘œ์— ์ •๋ฆฌํ•œ๋‹ค.
  • ๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ๋Š” ๋…ผ๋ฌธ์ด ์“ด ๋ณด์ƒ ๊ฐ๋…์„ ํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. WSM์˜ ๋ณด์ƒ ์˜ˆ์ธก ์†์‹ค ๊ฐ€์ค‘์น˜๊ฐ€ 0์ด๊ณ  ์„ค์ •์œผ๋กœ๋„ ์ผค ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. actor ํˆฌ์˜ ์ฐจ์›, ๊นŠ์ด ์˜ค์—ผ ์„ค์ •, ํ…Œ์ŠคํŠธ ์งˆ๋Ÿ‰ ๋ฒ”์œ„, sim๊ณผ ์‹ค๊ธฐ์—์„œ WSM์— ๋„ฃ๋Š” ํ–‰๋™์˜ ์˜๋ฏธ๋„ ๋…ผ๋ฌธ ์„œ์ˆ ๊ณผ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธยท49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉยทTable 2 ๋ณ€ํ˜•์˜ ์Šค์œ„์น˜๋Š” ๊ณต๊ฐœ๋˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค. ์ƒ์„ธ๋Š” ์ฝ”๋“œ์™€ ๋Œ€์กฐ.

๋…ผ๋ฌธยทํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€ยท๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ์˜ ์–ด๊ธ‹๋‚จ

๐Ÿ—‚๏ธ ์ด ํ‘œ๋Š” ๋…ผ๋ฌธ PDF, ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€ ํ…์ŠคํŠธ(2026-10-21 ํ™•์ธ), GitHub READMEยทRELEASE_NOTES(2026-10-21 ํ™•์ธ)๋ฅผ ๋Œ€์กฐํ•œ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์ฝ”๋“œ ์ž์ฒด๋Š” ์ฝ๊ฑฐ๋‚˜ ์‹คํ–‰ํ•˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค.

ํ•ญ๋ชฉ ๋…ผ๋ฌธ ํ”„๋กœ์ ํŠธ ํŽ˜์ด์ง€ / README
์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ดํ„ฐ ์ด๋ฆ„ ์—†์Œ(โ€œsimulationโ€) README: Isaac Gym Preview 4(๋ฐฐ์ง€ยท์„ค์น˜ ์ ˆ์ฐจ). ํŽ˜์ด์ง€: โ€œGravity-Invariant Rotationโ€ ์ ˆ์— NVIDIA Isaac Sim ๋กœ๊ณ 
Table 1 ์ง€ํ‘œ ์—ด Return, EpLen, RotR, OffAxis, AngVar ํŽ˜์ด์ง€์˜ ๊ฐ™์€ ํ‘œ๋Š” OffAxisยทAngVar ๋Œ€์‹  Fall ์—ด(์ตœ๊ฐ• ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ 0.047, scratch 0.002, prop-only 0.009, prop+tac 0.004, full 0.005). ๋…ผ๋ฌธ์— ์—†๋Š” ๊ฐ’์ด๋‹ค
๋ชจ๋‹ฌ ๋Œ€์กฐ์˜ ์„ฑ๊ฒฉ ยง4.2 โ€œfull depthโ€“touch inputโ€, ์ดˆ๋ก โ€œWSM modality headsโ€ ํŽ˜์ด์ง€ โ€œSensor-head ablation: clean depth and tactile predictionโ€
IHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ด ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 3๊ฐœ์—์„œ 8/10ยท8/10ยท10/10, โ€œimproves rotation and successโ€ ํŽ˜์ด์ง€: โ€œslightly improves behaviorโ€
์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ฌผ์ฒด ์˜์ƒ ์ถ•๋ณ„ ๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด 4๊ฐœ ํŽ˜์ด์ง€ z์ถ• ์˜์ƒ: โ€œthree unseen objectsโ€(notched, narrow, double-notched block)
์ค‘๋ ฅ ๋ถˆ๋ณ€ ํšŒ์ „ ๋‹ค๋ฃจ์ง€ ์•Š์Œ(Eq. 2์˜ ์ถ• ํšŒ์ „๋งŒ) ํŽ˜์ด์ง€: HORA์‹ ๋ฐ€์ฐฉ ํŒŒ์ง€๋กœ ๋‹ค๋ฅธ ์†๋ฐ”๋‹ฅ ๋ฐฉํ–ฅ์—์„œ ํšŒ์ „, ICRAยทIROS 2025 ๋ถ€์Šค ๋ผ์ด๋ธŒ ๋ฐ๋ชจ
๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ Full WSM์€ ๊นŠ์ดยท๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท์ด‰๊ฐยท๋ณด์ƒยท์ž์„ธยท๊ฐ€์น˜ยทํ˜•์ƒ ํ—ค๋“œ README: ๊ณต๊ฐœ wm_craftnet_set_z.pth๋Š” โ€œlegacy setup: proprioception + depth onlyโ€. 6๊ฐœ ํ—ค๋“œ๊ฐ€ ๊ธฐ๋ณธ ์ผœ์ง์ธ ํ•™์Šต ์„ค์ •์€ ๋ณ„๋„
์ด‰๊ฐ ์ฃผ๊ธฐ ์ด‰๊ฐ ์ŠคํŠธ๋ฆผ 10 Hz README: non-CUDA SDK๊ฐ€ ์†์—์„œ 30 Hz ์ด‰๊ฐ ์ถ”๋ก ์„ ๋ฐ›์Œ(์ •์ฑ…์€ 10 Hz)
ํ•™์Šต ๊ทœ๋ชจ envs 1024, minibatch 4096 README: ์Šคํฌ๋ฆฝํŠธ ๊ธฐ๋ณธ๊ฐ’์€ 256 / 1024(32 GiB ํ˜ธ์ŠคํŠธ์šฉ), ๋…ผ๋ฌธ ์„ค์ •์€ ์ธ์ž๋กœ ์ง€์ •
๊ณต๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ z 9๊ฐœ, x 4๊ฐœ, y 9๊ฐœ, ํ•˜์œ„ 49๊ฐœ README์˜ object set ํ‘œ๋Š” set_zยทset_x4ยทset_y ์„ธ ๊ฐœ. 49๊ฐœ ์ง‘ํ•ฉยท์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์ „์ด ์ ˆ์ฐจ๋Š” README์— ์•ˆ๋‚ด๊ฐ€ ์—†๋‹ค

์ด ์ค‘ ๋ฆฌ๋ทฐ์˜ ํŒ๋‹จ์— ์˜ํ–ฅ์„ ์ฃผ๋Š” ๊ฒƒ์€ ๋‘ ๊ฐ€์ง€๋‹ค. ์ฒซ์งธ, ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๊ฐ€ ๋…ผ๋ฌธ์˜ Full WSM๊ณผ ๋‹ค๋ฅด๋ฏ€๋กœ ๊ณต๊ฐœ ์ž์‚ฐ์œผ๋กœ Table 1์˜ 753.3์„ ๋ฐ”๋กœ ํ™•์ธํ•  ์ˆ˜๋Š” ์—†๋‹ค. ๋‘˜์งธ, 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์‹คํ—˜๊ณผ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์ „์ด๊ฐ€ README์—์„œ ๋ณด์ด์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ์•„๋ž˜ ์ฝ”๋“œ ๋Œ€์กฐ์—์„œ ํ™•์ธํ•œ ๊ฒƒ์€ ์ „์ด ๊ธฐ๋Šฅ(resume_body_from)์€ ์ฝ”๋“œ์— ์žˆ์ง€๋งŒ 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ์€ ์—†๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ์žฌ์‚ฌ์šฉ ์‚ฌ์ „ ์ฃผ์žฅ์€ ํ˜„์žฌ ๋…ผ๋ฌธ ์„œ์ˆ ๋กœ๋งŒ ์กด์žฌํ•œ๋‹ค.

์ฝ”๋“œ์™€ ๋Œ€์กฐ

๐Ÿ—‚๏ธ ์ •์  ํ™•์ธ์ด๋ฉฐ ์‹คํ–‰ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ๋ ˆํฌ main @ 7a200ba(2026-10-10, README ๊ฐฑ์‹ ๋งŒ ์žˆ๋Š” ์ปค๋ฐ‹์ด๋ผ ์ฝ”๋“œ๋Š” ํƒœ๊ทธ v1.0.0๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค)๋ฅผ ์ฝ๊ณ , Hugging Face ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๋Š” ํŒŒ์ผ ์•ž๋’ค ์ผ๋ถ€๋งŒ ๋ฐ›์•„ ํ‚คยทshape ์ƒ‰์ธ์„ ๋–ด๋‹ค. ํ•™์Šตยท๋กค์•„์›ƒยทํ‰๊ฐ€๋Š” ํ•˜์ง€ ์•Š์•˜์œผ๋ฏ€๋กœ ์ด ๊ธ€์˜ ๋ชจ๋“  ์„ฑ๋Šฅ ์ˆ˜์น˜๋Š” ๋…ผ๋ฌธ์ด ์ฃผ์žฅํ•œ ๊ฐ’์ด๋‹ค. ํŒŒ์ผ:๋ผ์ธ ์•ต์ปค๋Š” ์—…์ŠคํŠธ๋ฆผ main ๊ธฐ์ค€์ด๋‹ค.

๊ตฌ์กฐ๋Š” ๋…ผ๋ฌธ ์„œ์ˆ ๊ณผ ๋Œ€์ฒด๋กœ ๋งž๋Š”๋‹ค. RSSM(๊ฒฐ์ •์ /ํ™•๋ฅ ์ /์ด์‚ฐ 512/32/32, isaacgymenvs/cfg/task/WMCraftnetRotation.yaml:196-198), ์žก์Œ ๊นŠ์ด ์ž…๋ ฅ๊ณผ ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด ๋ณต์› ๋ชฉํ‘œ(isaacgymenvs/tasks/wm_craftnet_camera_rotation.py:2086-2096), WSM ํŠน์ง•์˜ gradient ์ฐจ๋‹จ(isaacgymenvs/utils/world_model.py:192์˜ @torch.no_grad()), ์‹œ๋ฎฌ ์ƒํƒœ๋ฅผ ๋ฐ›๋Š” ๋น„๋Œ€์นญ critic, PPO์™€ WSM ํ•™์Šต ํ•˜์ดํผํŒŒ๋ผ๋ฏธํ„ฐ(Table 7์˜ envยทhorizonยทminibatchยท๋ฒ„ํผยท๋ฐฐ์น˜ยท์ฒญํฌยท๊ฐฑ์‹  ์ˆ˜)๊ฐ€ ์ฝ”๋“œ์— ๊ทธ๋Œ€๋กœ ์žˆ๋‹ค. ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์ „์ด ๊ธฐ๋Šฅ resume_body_from์ด ์˜ฎ๊ธฐ๋Š” ์ ‘๋‘ ํ‚ค๋„ encoder., dynamics., heads.decoder., heads.reward.์ด๋‹ค(world_model.py:34-39). ๋…ผ๋ฌธ App. A.1์˜ โ€œencoder, multimodal RSSM, depth/proprioceptive decoder, and reward predictorโ€์™€ ์ •ํ™•ํžˆ ๊ฐ™๋‹ค.

๋…ผ๋ฌธ๊ณผ ๋‹ค๋ฅธ ๊ณณ. ์•„๋ž˜๋Š” ๋…ผ๋ฌธ ์ชฝ ๋ฌธ์žฅ๊ณผ ์ฝ”๋“œ ์ชฝ ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ๋‘˜ ๋‹ค ํ™•์ธํ•œ ํ•ญ๋ชฉ๋งŒ ๋ชจ์•˜๋‹ค.

# ํ•ญ๋ชฉ ๋…ผ๋ฌธ ๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ (main @ 7a200ba)
1 ๋ณด์ƒ ์˜ˆ์ธก ์†์‹ค ยง3.3 โ€œReward supervises the predictive model during trainingโ€, ์ดˆ๋ก โ€œsupervised by multimodal reconstruction and reward predictionโ€, Eq. 7์˜ \lambda_r\mathcal L_{\text{reward}} wsm/configs.yaml:39์˜ reward_head๊ฐ€ loss_scale: 0.0, outscale: 0.0. ์ด ๊ฐ’์ด wsm/models.py:169-173์—์„œ _scales['reward']๊ฐ€ ๋˜๊ณ  :240-244์—์„œ ๋ณด์ƒ ์†์‹ค์— 0์ด ๊ณฑํ•ด์ง„๋‹ค. task yaml์ด ๋ฎ์–ด์“ธ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ํ‚ค ํ™”์ดํŠธ๋ฆฌ์ŠคํŠธ(world_model.py:63-83)์— reward_head๊ฐ€ ์—†์–ด ์„ค์ •์œผ๋กœ๋„ ์ผค ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. ์ถœ๋ ฅ์ธต๋„ 0์œผ๋กœ ์ดˆ๊ธฐํ™”๋œ ์ฑ„ ๋‚จ๋Š”๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ์˜ ํ…์„œ๋ฅผ ์ง์ ‘ ์ฝ์–ด ๋ณด๋ฉด(์ •์  ํ™•์ธ, ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ ํ…์„œ ์ง๋…) ๋ณด์ƒ ํ—ค๋“œ ์ถœ๋ ฅ์ธต weight (255, 512)ยทbias (255)๊ฐ€ ์ „๋ถ€ 0์ด๊ณ , LayerNorm gain์€ ์ „๋ถ€ 1.0, bias๋Š” ์ „๋ถ€ 0์ธ ์ดˆ๊ธฐ ์ƒํƒœ ๊ทธ๋Œ€๋กœ๋‹ค. ๊ฐ™์€ ๋ฐฉ์‹์œผ๋กœ ์ฝ์€ ๋Œ€์กฐ๊ตฐ์ธ ๋””์ฝ”๋” ์ถœ๋ ฅ์ธต bias๋Š” 73๊ฐœ ์ „๋ถ€ 0์ด ์•„๋‹ˆ๋‹ค(ํ•™์Šต๋จ)
2 actor ํˆฌ์˜ MLP Table 7 โ€œ512 โ†’ 64 โ†’ 32 โ†’ 16โ€, ยง3.3 โ€œ16-dim featureโ€ WMCraftnetRotation.yaml:185-186์ด wm_feature_hidden: [256, 128], wm_latent_dim: 32๋กœ 512 โ†’ 256 โ†’ 128 โ†’ 32. ๋…ผ๋ฌธ ๊ฐ’์€ rl_games/algos_torch/network_builder.py:579์˜ ๊ธฐ๋ณธ๊ฐ’([64, 32])์—๋งŒ ๋‚จ์•„ ์žˆ๊ณ  task yaml์ด ๋ฎ์–ด์“ด๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ์˜ wm_feature_encoder ๊ฐ€์ค‘์น˜ shape๋„ (256,512)/(128,256)/(32,128)์ด๋‹ค
3 ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ Table 1์˜ Full WSM์€ ๊นŠ์ดยท๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท์ด‰๊ฐยท๋ณด์ƒยท์ž์„ธยท๊ฐ€์น˜ยทํ˜•์ƒ ํ—ค๋“œ HF์˜ wm_craftnet_set_z.pth ํ•˜๋‚˜๋ฟ์ด๊ณ , world_model state์— ์ž์„ธยท์ด‰๊ฐยท๊ฐ€์น˜ยทํ˜•์ƒ ํ—ค๋“œ ํ‚ค๊ฐ€ ํ•˜๋‚˜๋„ ์—†๋‹ค(ํ‚ค ์ƒ‰์ธ). ๊ณต๊ฐœ ํ…Œ์ŠคํŠธ ์Šคํฌ๋ฆฝํŠธ๋„ ๋„ค ํ—ค๋“œ๋ฅผ ๋„๊ณ  ๋ˆ๋‹ค(scripts/test_wm_craftnet.sh:35-38). ๋ฉ”ํƒ€๋ฐ์ดํ„ฐ๋Š” epoch 10623, frame 174,047,232(= 10623 ร— 16 ร— 1024)์ด๋‹ค. y์ถ• ํ…Œ์ŠคํŠธ ๊ฒฝ๋กœ๋Š” example_ckpt/wm_craftnet_set_y.pth๋ฅผ ๊ธฐ๋Œ€ํ•˜์ง€๋งŒ(test_wm_craftnet.sh:42) HF์—๋Š” ์—†๋‹ค
4 actor ์ž…๋ ฅ Eq. 1: \mathbf o_t=(\mathbf p^{\text{stack}}_t,\mathbf c^{\text{stack}}_t,\mathbf D_t,\mathbf u_{t-1}). ยง3.2: ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท์ด‰๊ฐ์€ ๊ฐ๊ฐ MLP ๊ฐ€์ง€ actor ๊ด€์ธก์€ ๊ณ ์œ ์ˆ˜์šฉยท5๊ฐœ ์†๋ ์ด์ง„ ์ ‘์ด‰ยท์ถ•(ร—8)ยท์ด์ „ ๋ชฉํ‘œ๋ฅผ ๋ฌถ์€ 73์ฐจ์›์˜ 4ํ”„๋ ˆ์ž„ ์Šคํƒ(292์ฐจ์›, isaacgymenvs/tasks/wm_craftnet_rotation.py:1666-1684)์— WSM ํˆฌ์˜ 32์ฐจ์›์„ ์ด์–ด ๋ถ™์ธ ๊ฒƒ์ด๋‹ค(network_builder.py:203-213, 365-369. ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ actor_mlp.0.weight (512, 324)). ๊นŠ์ด๋Š” actor์— ์ง์ ‘ ๋“ค์–ด๊ฐ€์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. WSM ์ธ์ฝ”๋”๋„ ์ด‰๊ฐ์„ ๋ณ„๋„ ๊ฐ€์ง€๋กœ ๋ฐ›์ง€ ์•Š๊ณ  ๊ฐ™์€ 73์ฐจ์› ๋ฒกํ„ฐ ํ•˜๋‚˜๋กœ ๋ฐ›๋Š”๋‹ค
5 ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ์˜ ๋ชฉํ‘œ โ€œvalueโ€ ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ(ยง3.3, App. A.1), ๋ชฉํ‘œ์˜ ์ถœ์ฒ˜๋Š” ๋ฏธ๊ธฐ์žฌ PPO critic์ด ๋ฐฉ๊ธˆ ๋‚ธ ๊ฐ€์น˜ ์ถ”์ •์„ ๋ฒ„ํผ ํ–‰์— ์ฑ„์›Œ ๋„ฃ๊ณ (isaacgymenvs/learning/wm_continuous.py:68-75), WSM ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ๊ฐ€ ๊ทธ๊ฒƒ์„ ํšŒ๊ท€ํ•œ๋‹ค
6 ๊นŠ์ด ์˜ค์—ผยท์ „์ฒ˜๋ฆฌ Table 7 ์‹œ๊ฐ„ dropout 0.02. ยง3.2 โ€œclipped and croppedโ€, ์ฆ๊ฐ•์— โ€œGaussian noiseโ€ ํฌํ•จ WMCraftnetRotation.yaml:159 temporal_noise_p_dropout: 0.01, :162 gaussian_noise_enabled: False, :146 crop enabled: False. ์ƒ๊ด€ 0.95์™€ ํšŒ์ „ ยฑ0.3ยฐ๋Š” ๊ฐ™๋‹ค
7 ๋ณด์ƒยท๋ฆฌ์…‹ ์„ค์ • Table 7์€ ๋ณด์ƒ ๊ณ„์ˆ˜ ํ•œ ์„ธํŠธ, ๋ฆฌ์…‹ [0.035, 0.02, 0.0025] m / 10ยฐ Table 7์— ์—†๋Š” ์—„์ง€ ๋น„-๋๋งˆ๋”” ์ ‘์ด‰ ๋ฒŒ์  thumbNonTipContactPenalty: 0.1(WMCraftnetRotation.yaml:69)์ด ์žˆ๊ณ , xยทy์ถ• task yaml์€ torqueยทworkยทactionยทcontrolยทhand pose ๊ณ„์ˆ˜๋ฅผ z์ถ•๊ณผ ๋‹ค๋ฅด๊ฒŒ ์“ด๋‹ค. z์ถ• ๋ฆฌ์…‹ ์žก์Œ์€ [0.03, 0.015, 0.001] m / 5.0(WMCraftnetRotation.yaml:28-29). ํšŒ์ „ 5.0์ด ยฑ5ยฐ๋ผ๋ฉด ํญ 10ยฐ๋กœ ๋…ผ๋ฌธ๊ณผ ๋งž์„ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค(๋ฏธํ™•์ •)
8 ํ…Œ์ŠคํŠธ ์งˆ๋Ÿ‰ ๋ฒ”์œ„ Table 7ยทApp. A.3: ํ‰๊ฐ€ [0.1, 1.4] kg ํ‚ค test_m_low/test_m_up์€ yaml์—๋งŒ ์žˆ๊ณ (WMCraftnetRotation.yaml:268-271, ์ฃผ์„ โ€œnot currently used independentlyโ€) ์–ด๋–ค .py๋„ ์ฝ์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค(grep 0๊ฑด)
9 RotR ์ •์˜ ๋‹จ์œ„ยท์ •์˜ ์—†์Œ ํ‰๊ฐ€ ์ง€ํ‘œ RotR = ์Šคํ…๋‹น spin_coef ร— clip(ฮ”ฮธ_axis ร— 20, โˆ’6.28, 2.0)์˜ ์—ํ”ผ์†Œ๋“œ ํ‰๊ท (wm_craftnet_camera_rotation.py:786-794, 740. ์Šค์ผ€์ผ 20์€ isaacgymenvs/utils/spin_reward_utils.py:7). ์ƒํ•œ 2.0์€ 10 Hz์—์„œ 1 rad/s์— ํ•ด๋‹นํ•œ๋‹ค. ๋ณ„๋„๋กœ ํšŒ์ „ rad ํ•ฉ(Rotations_rad, :807)๋„ ๊ธฐ๋กํ•œ๋‹ค
10 WSM์— ๋„ฃ๋Š” ์ด์ „ ํ–‰๋™ ๊ฐ™์€ ์ธํ„ฐํŽ˜์ด์Šค๋ฅผ ์‹œ๋ฎฌ๊ณผ ์‹ค๊ธฐ์— ์“ด๋‹ค(ยง4.1, App. A.3) ์‹œ๋ฎฌ์—์„œ WSM์˜ prev_action์€ EMA ํ‰ํ™œ ํ›„ ํ–‰๋™(wm_craftnet_rotation.py:1896 โ†’ wm_craftnet_camera_rotation.py:2122)์ด๊ณ , ์‹ค๊ธฐ ์ถ”๋ก ์€ ํ‰ํ™œ ์ „ action_np๋ฅผ ๋„ฃ๋Š”๋‹ค(deploy/examples/wm_craftnet_infer.py:1459-1462, ํ‰ํ™œ์€ :1433). ํ–‰๋™ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ RSSM์˜ ์ž…๋ ฅ ๋ถ„ํฌ๊ฐ€ ๋ฐฐํฌ์—์„œ ๋‹ฌ๋ผ์ง€๋Š” ์ง€์ ์ด๋‹ค. ์˜ํ–ฅ์˜ ํฌ๊ธฐ๋Š” ํ™•์ธํ•˜์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค
11 ์‹ค๊ธฐ ์นด๋ฉ”๋ผ App. A.3 โ€œRealSense L515โ€ ๋ฐฐํฌ ์ฝ”๋“œ๋Š” D405๋ฅผ ์ „์ œํ•˜๊ณ (wm_craftnet_infer.py:7, 698, 769), ๋…ผ๋ฌธ์— ์—†๋Š” RealSense spatialยทtemporal ํ•„ํ„ฐ๋ฅผ ์ผ ๋‹ค(:750-756, ์ฃผ์„ โ€œmatching WMP paper preprocessingโ€)
12 ์‹œ์Šคํ…œ ์‹๋ณ„ App. A.3: 1 Hz ์‚ฌ์ธํŒŒ ๊ฐ€์ง„ ํ›„ K_pยทK_d ์กฐ์ • ์„ค์ • ํŒŒ์ผ deploy/cfg/pd_sine_shared.yaml(sine_freq_hz: 1.0, :28)๋งŒ ์žˆ๊ณ , ์ด ํŒŒ์ผ์„ ์ฝ๋Š” ์Šคํฌ๋ฆฝํŠธ๋Š” ๋ ˆํฌ์— ์—†๋‹ค

๊ณต๊ฐœ๋˜์ง€ ์•Š์€ ๊ฒƒ. ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ ๋‹ค์„ฏ ์ข…(Open-loop Replay, Blind RL, Touch Dexterity, RL depth-only, IHR)๊ณผ LSTMยทGRU ๋น„๊ต์˜ ํ•™์Šต ์„ค์ •, 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ(์ฝ”๋“œ์˜ ๋ฌผ์ฒด๋Š” 19์ข…, ์ง‘ํ•ฉ์€ set_zยทset_x4ยทset_y ์…‹, wm_craftnet_rotation.py:321-353), ์ถ•๋ณ„ ๋ณด๋ฅ˜ ๋ฌผ์ฒด ๋ฉ”์‹œ, Table 2 ์„ธ ๋ณ€ํ˜•์˜ ์Šค์œ„์น˜(์žก์Œ ๊นŠ์ด ๋ณต์›ยทh_{t-1} ์ œ๊ฑฐยท์ธ์ฝ”๋”โ€“๋””์ฝ”๋” ํŠน์ง•์€ ์ฝ”๋“œ๋ฅผ ์ง์ ‘ ๊ณ ์ณ์•ผ ํ•œ๋‹ค), ๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„ ๋ชฉํ‘œ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ํ‰ํ–‰ ์ด๋™ ๊ณผ์ œ(๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„๋Š” set_y์˜ ํšŒ์ „ ๋ฌผ์ฒด๋กœ๋งŒ ์žˆ๋‹ค), ์‹œ์Šคํ…œ ์‹๋ณ„ ์‹คํ–‰ ์Šคํฌ๋ฆฝํŠธ, x์ถ•ยทy์ถ•ยทFull WSM ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๊ฐ€ ์—†๋‹ค. Table 10์˜ ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ ์ ˆ์ œ๋Š” wm_*_pred ํ† ๊ธ€๋กœ ๊ตฌ์„ฑํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ํ™˜๊ฒฝ์€ Isaac Gym Preview 4, Python 3.8, PyTorch 2.1 + CUDA 11.8์ด๋‹ค(install.md).

์•ž ๋น„ํŒ๊ณผ์˜ ์—ฐ๊ฒฐ. ์ด ๋Œ€์กฐ๊ฐ€ ๋ฆฌ๋ทฐ์˜ ํŒ๋‹จ์„ ๋ฐ”๊พธ๊ฑฐ๋‚˜ ๋ณด๊ฐ•ํ•˜๋Š” ๊ณณ์€ ๋„ค ๊ตฐ๋ฐ๋‹ค.

  • ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ ์ ˆ์ œ์˜ ํ•ด์„(1ยท5๋ฒˆ ํ–‰). ๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ์—์„œ WSM์€ ๋ณด์ƒ์„ ์˜ˆ์ธกํ•˜์ง€ ์•Š๊ณ , ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ๋Š” PPO critic์˜ ์ถ”์ •์„ ํšŒ๊ท€ํ•œ๋‹ค. ์•ž์˜ Table 10 ํ•ด์„์—์„œ โ€œ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ ํ•˜๋‚˜๊ฐ€ ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ ์ด๋“์˜ ์•ฝ 75%๋ฅผ ์„ค๋ช…ํ•œ๋‹คโ€๊ณ  ํ–ˆ๋Š”๋ฐ, ์ฝ”๋“œ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ๋ณด๋ฉด ๊ทธ ํ—ค๋“œ๋Š” ์ •์ฑ… ํ•™์Šต ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ world model ์ƒํƒœ์— ์ง์ ‘ ์ฃผ์ž…ํ•˜๋Š” ํ†ต๋กœ๋‹ค. ๋ณด์ƒ ๊ฐ๋…์ด ๊บผ์ง„ ์ƒํƒœ์—์„œ โ€œ๋ณด์ƒ ๊ด€๋ จ ๊ตฌ์กฐโ€๋ฅผ ์ƒํƒœ์— ๋„ฃ๋Š” ์œ ์ผํ•œ ๊ฒฝ๋กœ๊ฐ€ ์ด๊ฒƒ์ด๋ผ, โ€œ๊ณต๊ฐ๊ฐ ์ƒํƒœโ€๋ณด๋‹ค โ€œcritic์— ์ •๋ ฌ๋œ ์ƒํƒœโ€๋ผ๋Š” ํ•ด์„์ด ๋” ๊ฐ•ํ•ด์ง„๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ์ด ๋ณด์ƒ ๊ฐ๋…์„ ์‹ค์ œ๋กœ ์ผœ๊ณ  ์‹คํ—˜ํ–ˆ๋Š”์ง€(๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ์™€ ํ•™์Šต ์ฝ”๋“œ๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅธ์ง€)๋Š” ๋…ผ๋ฌธ๋งŒ์œผ๋กœ ์•Œ ์ˆ˜ ์—†๋‹ค.
  • ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์ „์ด(1ยท3๋ฒˆ ํ–‰). ์ „์ด ๋ชฉ๋ก์— ๋“ค์–ด ์žˆ๋Š” ๋ณด์ƒ ์˜ˆ์ธก๊ธฐ๋Š” ํ•™์Šต๋˜์ง€ ์•Š์œผ๋ฏ€๋กœ ์˜ฎ๊ฒจ ๊ฐ€๋Š” ๊ฒƒ์€ 0์œผ๋กœ ์ดˆ๊ธฐํ™”๋œ ์ถœ๋ ฅ์ธต๋ฟ์ด๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ ํ…์„œ๋ฅผ ์ง์ ‘ ์ฝ์–ด ์ด ์ ์„ ํ™•์ธํ–ˆ๋‹ค(์ •์  ํ™•์ธ, ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ ํ…์„œ ์ง๋…, 1๋ฒˆ ํ–‰). ์ฆ‰ ์ด ์ฝ”๋“œ๋กœ ํ•™์Šตํ•œ ๊ฐ€์ค‘์น˜๋ผ๋ฉด ๋…ผ๋ฌธ App. A.1์˜ โ€œreward predictor ์ „์ดโ€๋Š” ํ•™์Šต๋˜์ง€ ์•Š์€ ์ดˆ๊ธฐ๊ฐ’์„ ์˜ฎ๊ธฐ๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๋Š” epoch 10,623์˜ best ์Šค๋ƒ…์ƒท์ด๋‹ค. ๋…ผ๋ฌธ ๊ทธ๋ฆผ์ด ๋ณด์—ฌ ์ฃผ๋Š” 3000 epoch๋ณด๋‹ค ํ›จ์”ฌ ๊ธธ๊ฒŒ ํ•™์Šต๋๊ณ , ์„ค์ • ํŒŒ์ผ ์ด๋ฆ„(..._wm_525resume, example_ckpt/wm_craftnet_set_z.yaml:570)์œผ๋กœ ๋ณด์•„ ์ค‘๊ฐ„ ์žฌ๊ฐœ๋กœ ์ด์–ด ํ•™์Šตํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋ณด์ธ๋‹ค. ์ด ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๊ฐ€ ๋…ผ๋ฌธ ํ‘œ์˜ ์–ด๋А ํ–‰์—๋„ ํ•ด๋‹นํ•˜์ง€ ์•Š์œผ๋‹ˆ ์ง์ ‘ ๋น„๊ตํ•  ์ˆ˜๋Š” ์—†๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ๊ต๋ž€ ๋น„ํŒ, ์ฆ‰ โ€œํ•™์Šต ์˜ˆ์‚ฐ์„ ๋งž์ถ”์ง€ ์•Š์€ ๋น„๊ตโ€๊ฐ€ ๊ณต๊ฐœ ์ž์‚ฐ ์ชฝ์—์„œ๋„ ํ™•์ธ๋˜๋Š” ์…ˆ์ด๋‹ค.
  • ์‹ค๊ธฐ ๋ถ„ํฌ ์ด๋™(4ยท10ยท11๋ฒˆ ํ–‰). ๊นŠ์ด๊ฐ€ WSM์„ ํ†ตํ•ด์„œ๋งŒ actor์— ๋“ค์–ด๊ฐ„๋‹ค๋Š” ์ ์€ ๋…ผ๋ฌธ ์„ค๊ณ„์˜ ๊ฐ•์ ์„ ์ฝ”๋“œ๊ฐ€ ๋” ๊นจ๋—ํ•˜๊ฒŒ ๊ตฌํ˜„ํ•œ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๋ฐ˜๋ฉด ์‹ค๊ธฐ์—์„œ WSM์— ๋„ฃ๋Š” ํ–‰๋™์ด ํ‰ํ™œ ์ „ ๊ฐ’์ด๊ณ  ์นด๋ฉ”๋ผยทํ•„ํ„ฐ ๊ตฌ์„ฑ์ด ๋…ผ๋ฌธ๊ณผ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค๋Š” ์ ์€, ์‹ค๊ธฐ ๊ฒฐ๊ณผ(Table 3)๊ฐ€ ์ •ํ™•ํžˆ ์–ด๋–ค ์ „์ฒ˜๋ฆฌ๋กœ ๋‚˜์™”๋Š”์ง€๋ฅผ ํ๋ฆฐ๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ์ข‹์œผ๋‹ˆ ์ด ์ฐจ์ด๋“ค์ด ์น˜๋ช…์ ์ด์ง€๋Š” ์•Š์•˜๊ฒ ์ง€๋งŒ, ์žฌํ˜„์ž๋Š” ์ด ์„ธ ๊ฐ€์ง€๋ฅผ ๋งž์ถฐ์•ผ ํ•œ๋‹ค.
  • ์ง€ํ‘œ์™€ ํ‰๊ฐ€ ์กฐ๊ฑด(8ยท9๋ฒˆ ํ–‰). RotR์€ ๋ฌผ๋ฆฌ๋Ÿ‰์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ž˜๋ฆฐ ๋ณด์ƒ์˜ ํ‰๊ท ์ด๋ผ Table 1์˜ RotR์„ rad/s๋กœ ์ฝ์œผ๋ฉด ์•ˆ ๋œ๋‹ค. ์•ž์—์„œ โ€œ๋‹จ์œ„ ๋ฏธ์ •์˜โ€๋กœ ๋‚จ๊ฒจ ๋‘” ๋น„ํŒ์ด ์ฝ”๋“œ๋กœ ํ™•์ •๋œ๋‹ค. ๋„“์€ ํ…Œ์ŠคํŠธ ์งˆ๋Ÿ‰ ๋ฒ”์œ„๋Š” ์ด ์ฝ”๋“œ ๊ฒฝ๋กœ๋กœ๋Š” ์“ฐ์ด์ง€ ์•Š์œผ๋ฏ€๋กœ, Table 7์˜ ํ‰๊ฐ€ ๋ฒ”์œ„๋ฅผ ๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ๋กœ ์žฌํ˜„ํ•  ์ˆ˜๋Š” ์—†๋‹ค.

๊ด€๋ จ ์—ฐ๊ตฌ์™€์˜ ์ž๋ฆฌ ๋งค๊น€

์ธํ•ธ๋“œ ํšŒ์ „ ๊ณ„๋ณด์—์„œ. WM-Craftnet์˜ ์ง์ ‘ ๋น„๊ต ๋Œ€์ƒ์€ ์ด‰๊ฐ๋งŒ ์“ฐ๋Š” Touch Dexterity์™€ ์ ๊ตฌ๋ฆ„์œผ๋กœ ์‹œ๊ฐยท์ด‰๊ฐ์„ ํ•ฉ์น˜๋Š” Robot Synesthesia(arXiv:2312.01853)๋‹ค. ์ด๋ฆ„์˜ โ€œSynesthesiaโ€๋„ ํ›„์ž์—์„œ ์ด์–ด์ง„๋‹ค. ๋‘ ์„ ํ–‰์ž‘์ด ๊ด€์ธก์„ ๊ณต๊ฐ„์ ์œผ๋กœ ํ•ฉ์ณค๋‹ค๋ฉด WM-Craftnet์€ ์‹œ๊ฐ„์ ์œผ๋กœ ์ ๋ถ„ํ•œ๋‹ค. ํŠน๊ถŒ ์ •๋ณด๋ฅผ ์“ฐ๋Š” ๋ฐฉ์‹๋„ ๊ฐˆ๋ฆฐ๋‹ค. RotateItยทHORA๊ฐ€ ํŠน๊ถŒ ๋ฌผ์ฒด ์ •๋ณด๋ฅผ ์ •์ฑ… ์ž…๋ ฅ์šฉ ์ž ์žฌ๋กœ ์ฆ๋ฅ˜ํ–ˆ๋‹ค๋ฉด, WM-Craftnet์€ ๊ทธ๊ฒƒ์„ world model์˜ ์˜ˆ์ธก ๋ชฉํ‘œ(์ž์„ธยทํ˜•์ƒ ํ—ค๋“œ)๋กœ ๋„ฃ๋Š”๋‹ค. Table 10์ด ๋ณด์—ฌ ์ฃผ๋“ฏ ๊ทธ ํŠน๊ถŒ ํ—ค๋“œ๋“ค์˜ ํšจ๊ณผ๋Š” ์ž‘๊ณ  ๊ฐ€์น˜ ํ—ค๋“œ๊ฐ€ ๋Œ€๋ถ€๋ถ„์„ ํ•œ๋‹ค๋Š” ์ ์—์„œ, โ€œํŠน๊ถŒ ์ •๋ณด๋ฅผ ์–ด๋””์— ๋„ฃ๋А๋ƒโ€๋ณด๋‹ค โ€œ์ƒํƒœ๋ฅผ ์ •์ฑ… ๊ฐ€์น˜์— ์ •๋ ฌ์‹œํ‚ค๋А๋ƒโ€๊ฐ€ ๋” ์ค‘์š”ํ–ˆ์„ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. sim2real ์ถ•์—์„œ๋Š” ๊ด€์ ˆ ๋™์—ญํ•™์„ ๋”ฐ๋กœ ํ•™์Šตํ•œ DexNDM, ์‹œ๊ฐ ์ž์„ธ ์ถ”์ • ์ชฝ์˜ ViserDex, ์‚ฌ์ „๊ณผ ๊ธฐ๊ตฌ ์„ค๊ณ„๋กœ ๊ฐ•๊ฑด์„ฑ์„ ์–ป์€ In-hand physics priors์™€ ์ƒ๋ณด์ ์ด๋‹ค. WM-Craftnet์€ ๊ด€์ธก ์žก์Œ ์ชฝ์„, DexNDM์€ ๊ตฌ๋™๊ธฐ ์ชฝ์„ ๋‹ค๋ฃฌ๋‹ค.

๊ฐ™์€ Sharpa ์† ์œ„์˜ world model๋“ค. ์ตœ๊ทผ ๋ธ”๋กœ๊ทธ์— ๊ฐ™์€ Sharpa ์†์„ ์“ด world model ์—ฐ๊ตฌ๊ฐ€ ์—ฐ๋‹ฌ์•„ ์˜ฌ๋ผ์™”๊ณ , ์…‹์€ world model์˜ ์“ฐ์ž„์ƒˆ๊ฐ€ ๋ชจ๋‘ ๋‹ค๋ฅด๋‹ค. Dexterity from Supervised Play(DSP)๋Š” ํ–‰๋™ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ world model์„ MPC์˜ ๊ฒฐ๊ณผ ์˜ˆ์ธก๊ธฐ๋กœ ์จ์„œ play policy๊ฐ€ ์ œ์•ˆํ•œ ํ–‰๋™ ์ฒญํฌ ์ค‘ ๋ชฉํ‘œ์— ๊ฐ€๊นŒ์šด ๊ฒƒ์„ ๊ณ ๋ฅธ๋‹ค. DexTacWAM์€ ์‹œ๊ฐโ€“์ด‰๊ฐ ๋น„๋””์˜ค world model์„ ํ–‰๋™ ์ƒ์„ฑ์˜ ๋ฐฑ๋ณธ์œผ๋กœ ์“ฐ๊ณ , ์˜ˆ์ธก์€ ์ฃผ๋กœ ํ•™์Šต ๋ชฉํ‘œ๋กœ์„œ ์ผํ•œ๋‹ค. Motus2๋Š” ํ•˜๋‚˜์˜ ๋ชจ๋ธ์ด ์ •์ฑ…ยท์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ดํ„ฐยทํ‰๊ฐ€๊ธฐ๋ฅผ ๋ชจ๋‘ ๋งก๋Š”๋‹ค. WM-Craftnet์€ ์ด ์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ์˜ ๊ฐ€์žฅ ๊ฐ€๋ฒผ์šด ๋์—์„œ world model์„ ํ•„ํ„ฐ(์ƒํƒœ ์ถ”์ •๊ธฐ)๋กœ๋งŒ ์“ด๋‹ค. ์˜ˆ์ธก ๋กค์•„์›ƒ์„ ํ•œ ๋ฒˆ๋„ ๋Œ๋ฆฌ์ง€ ์•Š์œผ๋‹ˆ ์ถ”๋ก  ๋น„์šฉ์ด ๊ฐ€์žฅ ์‹ธ๊ณ , ๋Œ€์‹  world model์˜ ์˜ˆ์ธก๋ ฅ์ด ํ–‰๋™ ์„ ํƒ์— ์ง์ ‘ ์“ฐ์ด์ง€๋Š” ์•Š๋Š”๋‹ค. ๊ฐ™์€ ์†์˜ ์ด‰๊ฐ์„ VLA์— ๋„ฃ์€ MoDE-VLA์™€ ๋น„๊ตํ•˜๋ฉด, ์ด ๋…ผ๋ฌธ์ด ์“ฐ๋Š” ์ด‰๊ฐ(์ด์ง„ ์ ‘์ด‰)์ด ๊ทธ ์†์ด ์ค„ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ •๋ณด ์ค‘ ๊ฐ€์žฅ ๊ฑฐ์นœ ํ˜•ํƒœ๋ผ๋Š” ๊ฒƒ๋„ ๋ณด์ธ๋‹ค.

์‹œ๊ฐโ€“์ด‰๊ฐ world model ์ชฝ์—์„œ. VT-WM์€ ์ด‰๊ฐ grounding์ด ์ƒ์ƒ์˜ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ์ถฉ์‹ค๋„๋ฅผ ๋†’์ธ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋ณด์ด๊ณ  ๊ทธ ์ƒ์ƒ์„ ๊ณ„ํš์— ์“ด๋‹ค. WM-Craftnet์€ ์ •๋ฐ˜๋Œ€๋กœ ์ƒ์ƒ์„ ๋ฒ„๋ฆฌ๊ณ  posterior ์ƒํƒœ๋งŒ ์ทจํ•œ๋‹ค. ๋‘ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ฐ™์ด ๋ณด๋ฉด, ์ ‘์ด‰์ด ๋งŽ์€ ์กฐ์ž‘์—์„œ world model์˜ ๊ฐ€์น˜๋Š” โ€œ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ๋ฉ€๋ฆฌ ์ƒ์ƒํ•˜๋А๋ƒโ€์™€ ๋ณ„๊ฐœ๋กœ โ€œํ˜„์žฌ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ์ž˜ ์ •๋ฆฌํ•˜๋А๋ƒโ€์—์„œ๋„ ๋‚˜์˜จ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ WM-Craftnet์€ posterior ์ƒํƒœ์˜ ํ’ˆ์งˆ(์˜ˆ: ๋ฌผ์ฒด ์ž์„ธ ๋ณต์› ์˜ค์ฐจ)์„ ์ง์ ‘ ์žฌ์ง€ ์•Š์•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ์ด ์ฃผ์žฅ์€ ์ •์ฑ… ์„ฑ๋Šฅ์„ ํ†ตํ•œ ๊ฐ„์ ‘ ์ฆ๊ฑฐ๋กœ๋งŒ ๋‚จ๋Š”๋‹ค. ์ด‰๊ฐ ์‹ ๊ฒฝ์žฅ์œผ๋กœ ๋ฌผ์ฒด ์ƒํƒœ๋ฅผ ๋ช…์‹œ์ ์œผ๋กœ ์ถ”์ •ํ•œ NeuralFeels์™€ ๋น„๊ตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ƒํƒœ ์ถ”์ • ์ง€ํ‘œ๊ฐ€ ์žˆ์—ˆ๋‹ค๋ฉด ์ด ๊ฐ„๊ทน์ด ๋ฉ”์›Œ์กŒ์„ ๊ฒƒ์ด๋‹ค.

์š”์•ฝ

WM-Craftnet์€ Dreamer์‹ RSSM์„ ์ƒ์ƒ์šฉ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ƒํƒœ ์ถ”์ •๊ธฐ๋กœ ์จ์„œ, ๊ทธ ๊ฒฐ์ •์  ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ๋ฅผ PPO actor์— ๋„˜๊ธฐ๋Š” ์ธํ•ธ๋“œ ํšŒ์ „ ํ”„๋ ˆ์ž„์›Œํฌ๋‹ค. ์žก์Œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ์ž…๋ ฅํ•˜๊ณ  ๊นจ๋—ํ•œ ๊นŠ์ด๋ฅผ ๋ณต์›ํ•˜๊ฒŒ ํ•˜๋Š” ๊ฐ๋…, ๋ณด์ƒยท๊ฐ€์น˜ยท์ž์„ธยทํ˜•์ƒ ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ, 9๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด์—์„œ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•œ WSM์˜ ์žฌ์‚ฌ์šฉ์ด ํ•ต์‹ฌ ์žฅ์น˜๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ์ธ์ƒ์ ์ด๋‹ค. ํ•™์Šต ๋ฌผ์ฒด 3๊ฐœ์—์„œ 30/30, ์ฒ˜์Œ ๋ณด๋Š” ๋ธ”๋ก 8/10, 20๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด 175/200์œผ๋กœ, ์‹ค๊ธฐ์—์„œ ๋ฌด๋„ˆ์ง€๋Š” ์‹œ๋ฎฌ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๋“ค์„ ํฐ ์ฐจ์ด๋กœ ์•ž์„ ๋‹ค. โ€œIHR + WSM ๋ณต์› ๊นŠ์ดโ€๋ผ๋Š” ๊ต์ฐจ ์‹คํ—˜์œผ๋กœ ๋””๋…ธ์ด์ฆˆ์™€ ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ์˜ ๊ธฐ์—ฌ๋ฅผ ๋–ผ์–ด ๋ณด๋ ค ํ•œ ์„ค๊ณ„๋„ ์ข‹๋‹ค.

๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ ์‹œ๋ฎฌ ํ‘œ๋ฅผ ๊ผผ๊ผผํžˆ ์ฝ์œผ๋ฉด ๊ธฐ์—ฌ์˜ ๋ชจ์–‘์ด ์ดˆ๋ก๊ณผ ์กฐ๊ธˆ ๋‹ค๋ฅด๊ฒŒ ๋ณด์ธ๋‹ค. ํ—ค๋“œ๋ผ์ธ 753.3์€ ๊ฐ™์€ ๊ณผ์ œ๋กœ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•œ ๊ฐ’์ด๊ณ  ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต ์—†์ด๋Š” 414.3์œผ๋กœ ์˜ˆ์ธก ์†์‹ค ์—†๋Š” LSTM(621.0)๋ณด๋‹ค ๋‚ฎ๋‹ค. ์‹œํ—˜ ์‹œ ์ด‰๊ฐ์„ ์ง€์›Œ๋„ 3.8%๋งŒ ๋–จ์–ด์ง€๊ณ , ๋ณด์กฐ ํ—ค๋“œ ์ด๋“์˜ ๋Œ€๋ถ€๋ถ„์€ ๋ฌผ์ฒด ๊ธฐํ•˜๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ ๊ฐ€์น˜ ์˜ˆ์ธก ํ—ค๋“œ์—์„œ ์˜จ๋‹ค. ์‹ค๊ธฐ ํ‘œ์—๋Š” ์„ฑ๊ณต ๊ธฐ์ค€๊ณผ ์‚ฐ์ˆ ๋กœ ๋งž์ง€ ์•Š๋Š” ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ ์นธ์ด ์…‹ ์žˆ๊ณ , ๊ต๋ž€ ํšŒ๋ณต ์ฐจ์ด๋Š” ํ‘œ๋ณธ ํฌ๊ธฐ๋กœ ๋ณด๋ฉด ์œ ์˜ ๊ฒฝ๊ณ„์— ์žˆ์œผ๋ฉฐ, โ€œunseenโ€ ๋ฌผ์ฒด์˜ ๋ฒ”์œ„์™€ ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์‹ค๊ธฐ ํ‰๊ฐ€์— ์“ด ์ •์ฑ…์ด ๋ช…ํ™•ํ•˜์ง€ ์•Š๋‹ค. ๊ทธ๋ž˜์„œ ์ด ๋…ผ๋ฌธ์ด ๊ฐ€์žฅ ์„ค๋“๋ ฅ ์žˆ๊ฒŒ ๋ณด์—ฌ ์ค€ ๊ฒƒ์€ โ€œ๊ณต๊ฐ๊ฐ world modelโ€์ด๋ผ๋Š” ํฐ ๊ทธ๋ฆผ๋ณด๋‹ค โ€œ๊นจ๋—ํ•œ ๋ชฉํ‘œ๋กœ ํ•™์Šต๋œ ์ˆœํ™˜ ์ƒํƒœ๋ฅผ ์‚ฌ์ „ํ•™์Šตํ•ด ์ •์ฑ…์— ๋„˜๊ธฐ๋ฉด ์‹ค๊ธฐ ์žก์Œ ๊นŠ์ด์— ๊ฐ•ํ•ด์ง„๋‹คโ€๋Š” ์ข๊ณ  ์‹ค์šฉ์ ์ธ ๊ฒฐ๋ก ์ด๋‹ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๋ก ๋งŒ์œผ๋กœ๋„ ์‹œ๊ฐ sim2real ํŒŒ์ดํ”„๋ผ์ธ์— ๋ฐ”๋กœ ์ด์‹ํ•  ๊ฐ€์น˜๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค. ๊ณต๊ฐœ ์ฝ”๋“œ๋Š” ๊ตฌ์กฐ ์„œ์ˆ ์„ ๋Œ€์ฒด๋กœ ๋‹ด๊ณ  ์žˆ์ง€๋งŒ, ๋…ผ๋ฌธ์ด ๋‚ด์„ธ์šด ๋ณด์ƒ ๊ฐ๋…์€ ๊บผ์ ธ ์žˆ๊ณ  ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๋Š” Full WSM์ด ์•„๋‹ˆ๋ฉฐ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ๊ณผ 49๊ฐœ ๋ฌผ์ฒด ์ง‘ํ•ฉ์€ ์—†๋‹ค(์ •์  ํ™•์ธ, ์ฝ”๋“œ์™€ ๋Œ€์กฐ). ๊ทธ๋ž˜์„œ ํ—ค๋“œ๋ผ์ธ ์ˆ˜์น˜๋Š” ์•„์ง ์ œ3์ž๊ฐ€ ๊ฒ€์ฆํ•  ๊ฒฝ๋กœ ์—†์ด ๋…ผ๋ฌธ ๊ฐ’์œผ๋กœ๋งŒ ์กด์žฌํ•œ๋‹ค. ๋‹ค์Œ ๋‹จ๊ณ„๋กœ ํ•„์š”ํ•œ ๊ฒƒ์€ ํ•™์Šต ์˜ˆ์‚ฐ์„ ๋งž์ถ˜ ๋น„๊ต, ์‚ฌ์ „ํ•™์Šต๊ณผ ์ˆœํ™˜ ๋ฉ”๋ชจ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ ํ†ต์ œํ•œ ๋ฒ ์ด์Šค๋ผ์ธ, ์ƒํƒœ ์ถ”์ • ํ’ˆ์งˆ์˜ ์ง์ ‘ ์ธก์ •, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ๊ณต๊ฐœ ์ฒดํฌํฌ์ธํŠธ๋ฅผ Full WSM์œผ๋กœ ๋งž์ถ”๋Š” ์ผ์ด๋‹ค.

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