Smart Help: Strategic Opponent Modeling for Proactive and Adaptive Robot Assistance in Households

要約

社会的弱者（高齢者、子供、障害者など）の日常業務において支援技術に対する大きな需要があるにもかかわらず、彼らの多様なニーズに真に対応する高度な AI 主導の支援ソリューションに関する研究は依然として少ない。
従来の人間と機械のインタラクションタスクでは、多くの場合、練習や学習の機会、自己改善の感覚、自尊心など、人間の能力や感情を微妙に考慮することなく、機械が単に支援することを必要とします。
このギャップに対処するために、私たちは極めて重要かつ新しい課題である Smart Help を定義します。これは、さまざまな障害とさまざまなタスクや環境における動的な目標を持つ人間のエージェントに、プロアクティブかつ適応的なサポートを提供することを目的としています。
この課題を確立するために、AI2-THOR を活用して、スマート ヘルプ タスク用の新しいインタラクティブな 3D 現実的な家庭環境を構築します。
私たちは、補助エージェントの支援ポリシーを最適化するために、メイン エージェントの能力と目標を微妙に理解する革新的な対戦相手モデリング モジュールを導入します。
厳密な実験により、モデル コンポーネントの有効性が検証され、確立されたベースラインに対する総合的なアプローチの優位性が示されます。
私たちの調査結果は、弱い立場にある人々の幸福を改善する上での AI を組み込んだ支援ロボットの可能性を示しています。

要約(オリジナル)

Despite the significant demand for assistive technology among vulnerable groups (e.g., the elderly, children, and the disabled) in daily tasks, research into advanced AI-driven assistive solutions that genuinely accommodate their diverse needs remains sparse. Traditional human-machine interaction tasks often require machines to simply help without nuanced consideration of human abilities and feelings, such as their opportunity for practice and learning, sense of self-improvement, and self-esteem. Addressing this gap, we define a pivotal and novel challenge Smart Help, which aims to provide proactive yet adaptive support to human agents with diverse disabilities and dynamic goals in various tasks and environments. To establish this challenge, we leverage AI2-THOR to build a new interactive 3D realistic household environment for the Smart Help task. We introduce an innovative opponent modeling module that provides a nuanced understanding of the main agent’s capabilities and goals, in order to optimize the assisting agent’s helping policy. Rigorous experiments validate the efficacy of our model components and show the superiority of our holistic approach against established baselines. Our findings illustrate the potential of AI-imbued assistive robots in improving the well-being of vulnerable groups.

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