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机器人仿真技术突破与高精度建模实践

机器人仿真技术在高复杂度环境中的突破构建和微调机器人系统需要大量时间,特别是在需要处理不断变化物体的场景中。虚拟环境中的开发能加速这一过程,但实现高精度仿真远比表面看起来困难。...跨越仿真与现实之间的鸿沟复杂系统中,虚拟设备与物理设备间的微小差异可能演变成巨大鸿沟,这就是著名的"sim2real"(从仿真到现实)差距。...以机械臂为例,模型必须考虑:气流通过夹爪管道和阀门的流动橡胶吸盘在包裹上的接触力接触过程中吸盘变形对气流的影响部分吸盘接触时的特殊状况同时还需要模拟视觉系统如何识别混合包裹堆中的单个物品,以及机械臂计算抓取角度和所需力的能力...这个开源工具包含三大核心优势:优化的多体动力学引擎:专门为机器人设备仿真优化系统框架:支持编写自定义模型并组合成复杂系统经过验证的求解器套件:能解决数值优化问题特别重要的是其强大的接触求解器,能准确计算刚体物品在仿真中相互作用的力...没有良好的接触求解器,可能会导致使用错误的力量抓取物体而造成掉落。应对可变形物体的挑战当前最大的挑战在于处理可变形物体——那些会弯曲、摆动、扭曲和下垂的物品。

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NeurIPS 2024|拆解高复杂运筹问题的砖石,打破数据稀缺的瓶颈,中科大提出高质量运筹数据生成方法

混合整数线性规划(MILP)是一种基础的数学优化问题,在实际世界中有广泛的应用,如工业、金融、物流和芯片设计,其求解效率关系到重大的经济收益。...引言 为了加速 MILP 求解过程,传统求解器和 AI 求解器都在很大程度上依赖大量高质量的 MILP 样例进行超参数调优或模型训练。...背景和问题介绍 混合整数线性规划(MILP)是一种应用广泛的通用优化模型,其具体形式如下 现实应用中,许多 MILP 样例在其约束系数矩阵 A 中表现出由多个块单元组成的分块结构。...方法介绍 分块结构分析 现实场景中很多问题,将其约束系数矩阵会重新排列可以得到明显得分块结构。图 2 是一些简单的分块例子,研究者将块单元用蓝色突出显示。...此外,研究者还将方法生成的样例作为 AI 求解器的训练数据,实验表明该的方法能相比于其他数据生成方法能够跟显著提升求解器的性能,在困难的样例上相比于 Gurobi 降低 66.9% 的 gap。

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    在复杂的服务器环境中,如何优化 Shell 脚本的性能,以减少系统资源消耗并提高执行效率?

    以下是一些优化 Shell 脚本性能的建议: 减少系统调用:尽量减少脚本中的系统调用次数,因为系统调用是比较耗时的操作。...可以通过将多个命令放在一个子 shell 中或使用管道来减少系统调用次数。 避免过多的 IO 操作:尽量减少文件读写操作,特别是在循环中。...可以将需要频繁读写的数据保存在变量中,减少对文件系统的访问。 使用原生命令:尽量使用原生的 Shell 命令,而不是外部命令或脚本。原生命令一般比外部命令执行更快。...使用更高效的数据结构:在脚本中使用适当的数据结构来存储和处理数据,如数组或关联数组。使用正确的数据结构可以提高执行效率。...通过使用这些优化策略,可以减少脚本的系统资源消耗并提高执行效率。最好的优化策略可能会因环境和任务的不同而有所变化,因此建议根据实际情况选择适合的优化方法。

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    干货 | 运筹学、数学规划、离散优化求解器大PK,总有一款适合你

    该软件具有执行速度快、其自带的语言简单易懂、并且与众多优化软件及语言兼容(与C++,JAVA,EXCEL,Matlab等都有接口),因此在西方国家应用十分广泛。...Gurobi Gurobi 是由美国Gurobi公司开发的新一代大规模数学规划优化器,在 Decision Tree for Optimization Software 网站举行的第三方优化器评估中,展示出更快的优化速度和精度...开发地:德国柏林ZIB研究中心(该中心毕业的博士就职于二中各大求解器公司,share着办公室并一起交流,得益于德国的一个政府项目) 支持:混合整数(非线性)规划、Constraint integer programming...总而言之,你只需要知道在matlab下如何用yalmip的方式建模,而不需要单独针对每一种工具包学习新的建模语法。...开源求解器跟商业的从表现上来讲,差别还是很大。例如最好的开源求解器SCIP在整数规划上的表现,在中小型问题上跟Gurobi和CPLEX有七倍左右差距。大问题上差距可能更明显。

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    符号执行 (Symbolic Execution) 与约束求解 (Constraint Solving)

    其主要思想是用具体输入执行程序,在程序运行的过程中,通过程序插桩手段收集路径约束条件,按顺序搜索程序路径,利用约束求解器求解上一执行中收集到的约束集,从而得到下一次执行的测试用例;在下一次执行结束后,按一定的策略选择其中某一分支判断点进行约束取反...利用混合测试验证程序的正确性,在理论上是可以对程序路径进行全覆盖的,但是随着分支的增加,程序状态空间呈指数型增长,再加上约束求解的限制,混合测试在现实软件测试中的应用还存在一些问题。...一个问题要被称之为模型至少应该具备: 抽象性(数学化) 普适性(能表达某类不小的问题) 可求解(或者说在现实中大部分时候可以被求解,表达能力和求解性能的 balance)。...这些输入我们一般称为约束,而如何求解这些约束的研究方向,就是“约束求解”,一个扎根于数学、结果于工业的方向,一个古老又仍然充满挑战的方向。求解器就是解决这些问题的计算机程序。...在传统的SAT求解器中,都需要提供一个CNF文件描述命题逻辑,扩展名是dimacs,然后将所有的变量和约束都定义到CNF文件中。

    1.4K10

    数模混合 | SOC设计与验证

    1.数字仿真器 Event Driven的逻辑方程是顺序和并发执行的,有很清晰的信号流和事件发生顺序,可以同一个时刻多个Event并发执行,但是不会回头计算,所以它快。...由此可见,Connect Module的设置对混合仿真的速度和准确性都有很大的影响。 典型的混合信号交互过程融合了包含迭代算法和后向步长功能的模拟求解器和沿前向计算的数字求解器。...这种功能组合定义了模拟的即时方程求解和数字的事件驱动求解,必须在系统的DC工作点和瞬态Trans分析中协同工作。 A、DC 工作点分析 模拟的静态工作点和数字在零时刻的初始化工作。...在数模混仿工具上的顺序是: 1)运行所有离散的初始化 2)在零时刻执行所有离散initial模块 3)在零时刻执行所有离散always模块 4)模拟迭代得到所有电压电流结果 B、Trans工作点分析 模拟部分从...因为该网路只有有限节点,而且只求解当前状态,因此可以在一次运算中根据基尔霍夫电流和电压定律求解出连接点的电压,和流入/出各个模块的电流。

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    DeepMind用神经网络自动构建启发式算法,求解MIP问题

    混合整数规划的形式如下: MIP 已经在产能规划、资源分配和装箱等一系列问题中得到广泛应用。...人们在研究和工程上的大量努力也研发出了 SCIP、CPLEX、Gurobi 和 Xpress 等实用的求解器。...然而,现有的 MIP 求解器无法自动构造启发式来利用这种结构。在具有挑战性的应用程序中,用户可能依赖专家设计的启发式,或者以放弃潜在的大型性能改进为代价。...将神经求解器和 Tuned SCIP 与原始对偶间隙(primal-dual gap)在一组实例上的平均值进行比较,图 2 所示,神经求解器在相同的运行时间内提供了更好的间隙,或者在更短的时间内提供了相同的间隙...这两个性质很重要,因为变量和约束可能没有任何规范顺序,而且同一应用程序中的不同实例可能具有不同数量的变量和约束。

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    CES2020:Nreal Light斩获“Tom’s Hardware”评选的“最佳混合现实设备”奖

    最终在CES2020的所有硬件中,15款产品分别获得“最佳游戏主机”、“最佳笔记本”、“最佳游戏笔记本”、最佳CPU“、“最佳VR头显”、“最佳混合现实设备”、“最佳机器人”等奖项。...来自中国的初创公司Nreal凭借其2019年发布的最新款MR硬件Nreal Light 成功斩获“最佳混合现实设备”奖项。...今年,Nreal携Nreal Light混合现实眼镜以及最新的3D系统“星云”参展CES,并在现场展示了基于最新系统的购物、游戏、智能家居等诸多场景,获得参会媒体、行业人士一致好评。...评委Scharon Harding在对Nreal Light的评价中提到:“Nreal Light混合现实眼镜今年再上一层楼,它展示了一个优秀的UI界面,该UI可以在现实环境中将任何原生Android应用转换成...你可以使用手机打开眼镜中的多个应用,然后调整其大小并重新排列它们。我们甚至可以以1080P的高清画质玩游戏。有了直观易用的UI,我们非常迫不及待地想了解这个MR眼镜在消费市场的表现。”

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    Fl Studio v21.0.3.3517中文解锁版有哪些新增功能及安装激活教程

    它为您提供了弹奏令人惊叹的钢琴卷帘的最佳方式。您可以按顺序排列所有元素,并借助浏览器制作完整的播放列表。它能够包含样本播放、合成、压缩、延迟、过滤等80多个插件。它能够执行适当的循环机制。...FL Studio 破解版 2023带来了新的浏览器,当项目更改时,搜索字段中带有“刷新”按钮 (15434)现在,FLEX 包现在可以放在 Channel Rack 窗口上,以在新版本中打开新的 FLEX...(15356)已修复:15307 在浏览器中搜索时无法使用箭头键在项目之间移动解决了在删除和取消删除模式时向组添加模式时发生崩溃的问题 (15329)修复了在 FL Studio 中使用脚本作为插件时的崩溃问题...此外,它还具有大量的音乐混合和效果功能。您可以混合多个轨道并使用自动化功能控制一切。它为您提供了弹奏令人惊叹的钢琴卷帘的最佳方式。您可以按顺序排列所有元素,并借助浏览器制作完整的播放列表。...它能够执行适当的循环机制。您可以在项目中多次重复声音。

    1.4K40

    0-1整数规划与隐枚举法-感受剪枝的魅力

    ,xn可供选择,为使得利润最大,那么每一个销地都面临是否选择的问题,通常还会有一些限制条件,由于销地xi与销地xj距离较近,所以规定若选择xi就不能选择xj等。那么如何求解0-1规划问题?...故针对本问题,在目标函数中x1和x2前的系数为负,故令x1 = 1 -x1', x2 = 1 - x2',代入1)中化简得 min z' = 8*x1' + 2*x2' + 4*x3 + 7*x4 +...x4 - 3*x5 >= 2     5*x1' + 3*x2' + 2*x3  +   x4 -    x5 >= 4   xi或xi' = 0或1,i = 1, ..., 5 } 3) 重新排列变量在目标函数和约束条件的先后顺序...,使其在目标函数中的系数递增。...现在说明预处理的作用: 预处理使得目标函数是求最小值,变量的系数都为正且由小到大排列,所以有如下规律: 从xi = 0开始枚举是使目标函数最优的,此时得到的函数值也就是最优解的下界; 只要按照目标函数中变量的顺序枚举也就是二进制数位从小到大

    2.7K80

    技术|历史最强:C++机器学习库dlib引入自动调参算法

    本文的下半部分将讨论这些问题并解释 dlib 是如何实现并解决它们的。首先,如果 f(x) 是嘈杂或不连续的(甚至只有一点点),k 就会变成无限大,这种情况在现实世界中经常出现。...我们注意到每一次算法从函数中采样一个点时都会出现一个小框。求解器的状态由全局上界 U(x) 和置信域方法使用的局部二次模型决定。...如视频结尾所示,二者使得优化器找到真正的全局高精度最大值点(在本示例中精度在±10^−9 范围内)。 ?...我还对 LIPO 论文图 5 中的一些测试进行了重新测试,结果显示在下表中。在这些实验中,我比较了有或没有置信域求解器(LIPO+TR 和 LIPO)的 LIPO 性能。...此外,为了验证 LIPO 优于纯随机搜索方法,我测试了在纯随机搜索方法和置信域求解器(PRS+TR)之间交替选择,而不是在 LIPO 方法与置信域求解器(LIPO+TR and MaxLIPO+TR)之间交替选择

    1.5K60

    什么是高斯混合模型

    每个高斯函数分别解释了三个可用聚类中包含的数据。混合系数本身就是概率,必须满足以下条件: ? 如何确定这些参数的最佳值呢?...实际上,我们在现实中并没有看到这个z变量。但是,了解数据点x来自高斯k的概率将有助于我们确定高斯混合参数,正如我们后面将会讨论的那样。 同样,我们可以说: ?...计算这个表达式的导数,然后求解参数,这是非常困难的! 怎么办?需要用迭代的方法来估计参数。还记得在已知x的情况下,如何找出z的概率吗?行动起来吧,因为在这一点上,我们已经有了定义这个概率的所有条件。...有了这些知识,我们就可以很容易地在推导过程中消除它。 最后,我们把(7)替换成(6),得到: ? 在最大化步骤中,我们将得到修正后的混合参数。...在之前的推导中已知:EM算法遵循迭代的方法来寻找高斯混合模型的参数。我们的第一步是初始化参数。在这种情况下,可以使用K均值的值来满足这个目的。

    1.5K20

    全局自动优化:C+机器学习库dlib引入自动调参算法

    本文的下半部分将讨论这些问题并解释 dlib 是如何实现并解决它们的。首先,如果 f(x) 是嘈杂或不连续的(甚至只有一点点),k 就会变成无限大,这种情况在现实世界中经常出现。...我们注意到每一次算法从函数中采样一个点时都会出现一个小框。求解器的状态由全局上界 U(x) 和置信域方法使用的局部二次模型决定。...如视频结尾所示,二者使得优化器找到真正的全局高精度最大值点(在本示例中精度在±10^−9 范围内)。...我还对 LIPO 论文图 5 中的一些测试进行了重新测试,结果显示在下表中。在这些实验中,我比较了有或没有置信域求解器(LIPO+TR 和 LIPO)的 LIPO 性能。...此外,为了验证 LIPO 优于纯随机搜索方法,我测试了在纯随机搜索方法和置信域求解器(PRS+TR)之间交替选择,而不是在 LIPO 方法与置信域求解器(LIPO+TR and MaxLIPO+TR)之间交替选择

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    全局自动优化:机器学习库dlib引入自动调参算法

    本文的下半部分将讨论这些问题并解释 dlib 是如何实现并解决它们的。首先,如果 f(x) 是嘈杂或不连续的(甚至只有一点点),k 就会变成无限大,这种情况在现实世界中经常出现。...我们注意到每一次算法从函数中采样一个点时都会出现一个小框。求解器的状态由全局上界 U(x) 和置信域方法使用的局部二次模型决定。...如视频结尾所示,二者使得优化器找到真正的全局高精度最大值点(在本示例中精度在±10^−9 范围内)。...我还对 LIPO 论文图 5 中的一些测试进行了重新测试,结果显示在下表中。在这些实验中,我比较了有或没有置信域求解器(LIPO+TR 和 LIPO)的 LIPO 性能。...此外,为了验证 LIPO 优于纯随机搜索方法,我测试了在纯随机搜索方法和置信域求解器(PRS+TR)之间交替选择,而不是在 LIPO 方法与置信域求解器(LIPO+TR and MaxLIPO+TR)之间交替选择

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    深度 | 全局自动优化:C++机器学习库dlib引入自动调参算法

    本文的下半部分将讨论这些问题并解释 dlib 是如何实现并解决它们的。首先,如果 f(x) 是嘈杂或不连续的(甚至只有一点点),k 就会变成无限大,这种情况在现实世界中经常出现。...我们注意到每一次算法从函数中采样一个点时都会出现一个小框。求解器的状态由全局上界 U(x) 和置信域方法使用的局部二次模型决定。...如视频结尾所示,二者使得优化器找到真正的全局高精度最大值点(在本示例中精度在±10^−9 范围内)。 ?...我还对 LIPO 论文图 5 中的一些测试进行了重新测试,结果显示在下表中。在这些实验中,我比较了有或没有置信域求解器(LIPO+TR 和 LIPO)的 LIPO 性能。...此外,为了验证 LIPO 优于纯随机搜索方法,我测试了在纯随机搜索方法和置信域求解器(PRS+TR)之间交替选择,而不是在 LIPO 方法与置信域求解器(LIPO+TR and MaxLIPO+TR)之间交替选择

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    可以替代Simulink的几款开源系统仿真软件

    Xcos拥有媲美Simulink的功能,在一个模块图环境中实现多域仿真以及基于模型的设计。它支持系统级设计、仿真、自动代码生成以及嵌入式系统的连续测试和验证。...Xcos支持从现有模块库中选择模块,支持用户定义的模块库超级模块管理(嵌入在单个超级模块中的子图,用于模型重用和简化),支持可配置子系统使用、有条件执行的子系统创建、可用于信号定义的所有Scilab数据类型...它提供了一组工具和函数,用于定义和求解常微分方程(ODE)、偏微分方程(PDE)以及混合离散连续系统的模型。...这个语言允许用户定义变量、参数、微分方程、触发事件和约束条件等,以便更准确地描述系统的行为。 多种求解器支持:PyDSTool支持多种数值求解器,以求解不同类型的动态系统。...它提供了一些经典的求解器,如欧拉法、四阶龙格-库塔法等,还支持高级的求解器,如Dopri853、Vode、CVode等。

    7.1K10

    0-1整数规划与隐枚举法-感受剪枝的魅力

    ,xn可供选择,为使得利润最大,那么每一个销地都面临是否选择的问题,通常还会有一些限制条件,由于销地xi与销地xj距离较近,所以规定若选择xi就不能选择xj等。那么如何求解0-1规划问题?...故针对本问题,在目标函数中x1和x2前的系数为负,故令x1 = 1 -x1', x2 = 1 - x2',代入1)中化简得 min z' = 8*x1' + 2*x2' + 4*x3 + 7*x4 +...- 2*x4 - 3*x5 >= 2     5*x1' + 3*x2' + 2*x3 + x4 - x5 >= 4   xi或xi' = 0或1,i = 1, ..., 5 } 3) 重新排列变量在目标函数和约束条件的先后顺序...,使其在目标函数中的系数递增。...现在说明预处理的作用: 预处理使得目标函数是求最小值,变量的系数都为正且由小到大排列,所以有如下规律: 从xi = 0开始枚举是使目标函数最优的,此时得到的函数值也就是最优解的下界; 只要按照目标函数中变量的顺序枚举也就是二进制数位从小到大

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    【C++】开源:Ipopt、OSQP、osqp-eigen、casadi常用求解器配置使用

    osqp-eigen casadi项目Github地址:https://github.com/casadi/casadi/tree/main Ipopt(Interior Point OPTimizer)是一个强大的非线性优化求解器...它支持连续变量和离散变量,并能处理不等式约束、等式约束和混合约束。Ipopt是一个开源库,可以在商业和学术项目中免费使用。...ipopt文档:https://coin-or.github.io/Ipopt/ OSQP(Operator Splitting Quadratic Program)是一个快速的凸二次规划求解器。...OSQP对于需要在实时或嵌入式系统中求解二次规划问题非常有用,因为它具有低内存占用和快速求解的特点。OSQP也是一个开源库,可以免费使用并适用于商业和学术项目。...osqp-eigen是一个与OSQP库集成的C++接口库。它将OSQP库与Eigen线性代数库相结合,使用户可以方便地在C++环境中使用OSQP进行凸二次规划求解。

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    基于求解器的路径规划算法实现及性能分析

    车辆路径规划问题(Vehicle Routing Problem,VRP)是在现实需求和车辆信息的基础上合理规划运输路线的优化问题。...因此研究求解器、学习掌握求解器算法、对实际场景中不同求解器的性能表现进行评估和对比并了解不同VRP求解器对于不同场景的适应性,求解器介绍能够为解决实际问题时求解器的选择提供决策支持,有利于获得更好的求解结果...对于客户点聚集分布的场景求解时间最短,对于客户点随机分布以及客户点混合分布的求解时间较长,将两个求解器对比来说 Jsprit在求解时间方面远胜于 jsprit。...因此,在CVRPTW模型中,对于客户聚集分布的场景而言,OR-Tools具有更好的求解速度和求解质量;而对于随机分布或客户混合分布的场景而言,Jsprit具有更好的求解速度和求解质量。...在两种开源求解器的对比测试中,对于不同规模的数据集,当客户规模为100时,OR-Tools的求解质量优于Jsprit,当客户规模达到200时,两者的求解质量不相上下,而后随着客户规模的增大,Jsprit

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