Environment-Centric Active Inference

要約

エージェントによる意図しない環境変化に対処するために、能動推論のマルコフブランケットを環境から定義する環境中心能動推論EC-AIFを提案する。
通常の能動推論では、マルコフブランケットはエージェントから開始して定義されます。
つまり、最初にエージェントをロボットや人間などの「アクション」を実行する実体として定義し、次に環境をエージェントの「アクション」によって直接影響を受ける他の人や物体として定義し、それらの間の境界を定義しました。
エージェントと環境はマルコフブランケットとして定義されました。
このエージェント中心の定義では、エージェントは、定義された環境外の要因によって引き起こされる環境の意図しない変化に応答することができません。
提案された EC-AIF にはエージェントに相当するエンティティが存在しません。
環境には、従来環境と考えられてきた人や物だけでなく、ロボットや人などの「行為」を行う存在も含め、観察可能なあらゆるものが含まれます。
これにより、ロボットや人間を含むあらゆる状態が推論対象となり、意図しない環境変化が排除される。
EC-AIF をロボットアームに適用し、ロボットアームによる物体搬送タスクで検証しました。
その結果、ロボットアームは、物体の目標位置の変化や他のロボットアームの向きの変化に応答しながら、物体を搬送することに成功したことがわかりました。

要約(オリジナル)

To handle unintended changes in the environment by agents, we propose an environment-centric active inference EC-AIF in which the Markov Blanket of active inference is defined starting from the environment. In normal active inference, the Markov Blanket is defined starting from the agent. That is, first the agent was defined as the entity that performs the ‘action’ such as a robot or a person, then the environment was defined as other people or objects that are directly affected by the agent’s ‘action,’ and the boundary between the agent and the environment was defined as the Markov Blanket. This agent-centric definition does not allow the agent to respond to unintended changes in the environment caused by factors outside of the defined environment. In the proposed EC-AIF, there is no entity corresponding to an agent. The environment includes all observable things, including people and things conventionally considered to be the environment, as well as entities that perform ‘actions’ such as robots and people. Accordingly, all states, including robots and people, are included in inference targets, eliminating unintended changes in the environment. The EC-AIF was applied to a robot arm and validated with an object transport task by the robot arm. The results showed that the robot arm successfully transported objects while responding to changes in the target position of the object and to changes in the orientation of another robot arm.

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