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M23.06 · MuJoCo 비교·Domain Randomization·정책 내보내기

단위별 목표·권장 선수와 자료 준비 상태를 확인하고, 공개된 본문과 활동을 읽고 준비 상태를 확인할 수 있습니다.

전체 커리큘럼

학습 안내

본문을 읽고 장비 없는 기본 실습·세 확인 문제와 해설로 이해를 확인하세요.

예상 학습 시간: 미정. 이 페이지 방문이나 자료 열람으로 완료·숙달을 자동 부여하지 않습니다.

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학습 목표

  • simulator 간 물리/센서/제어 계약의 차이를 구분한다.
  • randomization 범위·지연과 행동 후처리 예제를 계산한다.
  • 정책 내보내기와 단계별 전이 평가/롤백 명세를 작성한다.

아래 설명·실습·문제로 각 학습 목표를 확인하세요.

권장 선수

M23.05의 개념을 사용한다. 필요한 새 용어·기호는 본문에서 정의한다. 일반 코딩 문법/실제 장비 설치를 요구하지 않으며 합성 자료로 기본 경로를 수행한다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.

설명 필수

세 목표에 대응하는 검수된 설명·예제를 읽습니다.

simulator가 달라지면 같은 파일도 다른 시스템이 된다

MuJoCo는 접촉하는 다 관절 구조의 동역학을 다루는 물리 엔진이며 MJCF 모델과 여러 API/실행 경로를 제공한다. Isaac Lab의 선택 backend와 MuJoCo를 비교할 때 이름만으로 정확도/속도를 단정하지 않는다. 같은 로봇 형상이더라도 관절축·관성·충돌 형상·접촉/마찰·actuator·제한·적분주기와 solver 설정이 다르면 다른 움직임이 나온다. URDF를 읽었다는 사실은 모든 물리/제어 속성이 동일하게 옮겨졌다는 증명이 아니다.

Sim-to-Sim은 다른 simulator에서 정책/제어 계약을 검증하는 단계이고 Sim-to-Real은 실제 센서·구동기·접촉과 감독 조건의 차이를 포함한다. 두 simulator에서 잘 됐어도 실물 안전이나 성공을 보장하지 않는다. 기본 경로는 제공한 매핑표/수치의 차이를 찾는 것이며 실제 물리 엔진 실행이나 로봇 배포를 요구하지 않는다.

먼저 동등한 입력과 출력을 확인한다

정책 입력의 관절 이름/순서·좌표/단위·중력 표현·기준 자세·이력/이전 행동·관측 정규화를 맞춘다. 행동이 위치 목표인지 잔차/토크인지, 위치 참조와 PD 이득·출력 limit·주기가 어디에서 적용되는지도 고정한다. 배포에서만 관절 이름 순서가 바뀌면 같은 차원의 텐서라도 다른 관절을 움직인다. 자동으로 정렬될 것이라고 가정하지 않는다.

자체 행동 계약은 q_des=q0+s×clip(a,−1,1), q0=.1rad, 스케일 s=.4rad라고 정한다. 여기서 s는 행동 스케일이며 초의 기호가 아니다. a=1.5면 clip 후 1이므로 목표.5rad다. 별도 관절 허용 범위가 −.3~.4rad라면 제안은 최종 범위 밖이므로.5를 바로 적용하지 않고 명세된 거부/제한 정책으로 처리한다. 이 예제에서는 거부로 정한다. 출력의 포화/거부를 원 본 기록에 남긴다.

randomization은 모르는 현실을 덮는 주문이 아니다

Domain Randomization은 학습 중 물리/관측/환경 조건을 정한 분포에서 바꾸는 방법이다. 질량·마찰·구동기 강도·센서 잡음·시간지연 등을 바꿀 수 있다. 범위와 분포·변경 시점·상관/물리 일관성을 정해야 한다. 질량을 바꾸고 관성은 원래대로 두면 의도하지 않은 물리 모델이 될 수 있다. 너무 좁으면 실제 차이를 못 다루고, 너무 넓으면 과제가 물리적으로 불가능해질 수 있다.

자 체 질량 범위는 기준 10kg의 ±10%로 9~11kg다. 균등분포를 썼다면 그 범위의 평균은 10kg이지만 이것만으로 실제 질량 분포를 알게 된 것은 아니다. 학습 범위 9~11kg에서 평가 12kg는 범위 밖 조건으로 따로 표시한다. 평가 실패를 본 뒤 범위를 12kg까지 늘렸다면 새 독립 조건으로 다시 평가한다. randomization과 실제 system identification으로 측정한 모형 보 정은 서로 보완하지만 같은 작업은 아니다.

지연과 주기 계약을 계산한다

정책 주기가 20ms이고 센서 취득부터 명령 적용까지 60ms라면 세 정책 간격에 해당한다. 실제큐/타임스탬프가 없으면 정확히 세 개의 관측을 쌓았다고 단정하지 않지만 지연 스케일을 비교할 수 있다. 오래된 명령을 연속 실행하는 FIFO와 최신 명령만 유지하는 정책은 다른 폐루프를 만든다. reset 이전 명령이 reset 후에 남아 적용되지 않도록 epoch/seq/유효 기간을 정한다.

Action smoothness나 필터링을 추가하면 출력이 부드러워져도 추가 위상 지연이 생긴다. 신호를 완화했다고 모든 안정성이 좋아졌다고 주장하지 않는다. 학습 때 없던 필터/스케일/PD이 득을 배포에 추가하면 다른 정책 실행 계약이므로 재평가한다.

내보낸 파일과 재현 패키지를 묶는다

정책 내보내기는 추론 모델 파일을 만드는 일이다. 모델 입출력 스키마·가중치/설정 hash·정규화 통계·관절매핑·기준 자세/스케일·limit·주기·전처리/후처리·자산/버전을 함께 전달한다. 학습의 critic/optimizer 전체와 추론 actor를 구분하고 추론 runtime/자료형/지원 연산을 확인한다. 파일 생성 성공만으로 출력 동등성이 증명되지는 않는다.

검수는 고정 입력 벡터의 원래 정책/내보낸 정책 출력을 허용 오차로 비교하고, 짧은 open-loop·simulator 폐루프·조건 변형 평가로 범위를 넓힌다. NaN/차원/순서·limit·관측 유실과 중단/롤 백을 확인한다. 실물은 별도 감독·정지 수단·제한 환경·권한과 실제계 측의 조건을 충족한 뒤 진행한다. 이 단위의 최종 산출물은 전이 명세/평가 표이며 가상의 내보내기 성공이나 실물 실증을 보고하지 않는다.

관련 기존 자료 · 보충해서 읽기

  • 기존 상세 본문 · 관련 기존 자료 · 보충 참고

    4.6 Domain Randomization

    목표 일부 관련

    기존 자료의 관련 범위이며 신규 목표 전체의 품질 검수는 아직 진행하지 않았습니다.

  • 기존 상세 본문 · 관련 기존 자료 · 보충 참고

    6.1 Reality Gap의 구조

    목표 일부 관련

    기존 자료의 관련 범위이며 신규 목표 전체의 품질 검수는 아직 진행하지 않았습니다.

학습 범위와 한계

기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.

실습 필수

장비 없는 실습을 수행하고 관찰·계산 근거를 해설과 비교합니다.

  1. 제공 clip/스케일로 a1.5의 목표를 구하고 최종 허용 범위/거부를 판정한다.
  2. 질량 10kg±10%의 범위와 12kg 평가의 위치를 적는다.
  3. 20ms 정책/60ms 지연을 비교하고 모델 파일 외에 필요한 전달 자료와 고정 입력 동등성 검사를 작성한다. 막히면 입력/모델/후처리/실제 제어를 나눈다.
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학습 범위와 한계

기본 실습은 장비 없이 수행합니다. 실제 장비·GPU 실증을 완료했다는 뜻은 아닙니다.

평가·해설 필수

목표별 세 서술문항에 답하고 해설·판정 기준으로 자기검토합니다.

확인 문제 Q1

같은 URDF/정책 파일이면 다른 simulator에서 동등한가?

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확인 문제 Q2

a1.5/q0.1/scale.4/clip±1/관절 상한.4의 목표와 판정은?

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확인 문제 Q3

randomization9~11kg·평가 12kg와 20/60ms의 의미를 설명하고 내보내기 완료 기준을 제안하라.

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학습 범위와 한계

서술답안과 해설이 준비되었습니다. 자기검토와 학습 완료는 숙달 인증과 별개입니다.

참고 자료

학습 확인

실습과 세 문항의 답안을 해설과 비교한 뒤, 이 단위의 학습 완료를 직접 기록할 수 있습니다. 자기검토·학습 완료는 자동 채점이나 숙달 인증과 별개입니다.

실습1개·확인 문제3개의 답안을 저장하고 각각 자기검토를 기록하세요.

학습 이동

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