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模倣学習arXiv:2505.22626

SCIZOR: 大規模模倣学習のための自己教師ありデータキュレーション

SCIZOR: A Self-Supervised Approach to Data Curation for Large-Scale Imitation Learning

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模倣学習データから低品質な状態行動ペアを自己教師ありで除去し、少ないデータで性能を平均15.4%向上させる手法を提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 大規模な模倣学習(imitation learning)用データセットの品質を自動でキュレーションするフレームワーク「SCIZOR」 - データセット全体やtrajectory単位ではなく、個々のstate-action pair単位で低品質サンプルを除去 - 低品質データを2種類に分類:suboptimal data(学習を妨げる望ましくない行動)とredundant data(反復パターンで訓練を希釈するデータ) - ロボットの模倣学習ポリシーの性能向上を目的とする

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存のロボット向けキュレーション手法は高コストな人手アノテーションに依存 - 既存手法はdataset levelやtrajectory levelなど粗い粒度でのキュレーションに留まり、個々のstate-action pairの品質を考慮できない - SCIZORは人手アノテーション不要のself-supervised手法で、state-action pair単位の細粒度キュレーションを実現 - 少ないデータでより高い性能を達成(複数ベンチマークで平均15.4%改善)

3. 技術・手法の肝は?

- 2つの相補的な低品質データ源に対処する構成 - suboptimal data向け:self-supervised task progress predictorを活用し、タスク進行が見られないサンプルを除去 - redundant data向け:joint state-action representation上で動作するdeduplication moduleにより、反復パターンを持つサンプルを除去 - 全体としてself-supervisedなデータキュレーションを実現

4. どうやって有効だと検証した?

- 複数のbenchmarkにおいて模倣学習ポリシーの性能を評価 - SCIZORにより、より少ないデータで高い性能を達成できることを実証 - 複数ベンチマークで平均15.4%の改善を報告 - 詳細な実験設定は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 要旨からは不明 - 想定される論点としては、task progress predictorの汎化性、deduplicationの閾値設定、除去によるデータ分布変化の影響などが考えられるが、要旨には明記されていない

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照・比較されている具体的な既存研究は明記されていない - 関連手法として、imitation learning全般(behavior cloning等)、dataset curation、deduplication、self-supervised learning、task progress predictionに関する研究が次に読むべき候補 - 詳細はプロジェクトページ(https://ut-austin-rpl.github.io/SCIZOR/)参照が示唆されている

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Yu Zhang, Yuqi Xie, Huihan Liu, Rutav Shah, Michael Wan, Linxi Fan, Yuke Zhu

分類: cs.RO, cs.AI, cs.LG

原文アブストラクト

Imitation learning advances robot capabilities by enabling the acquisition of diverse behaviors from human demonstrations. However, large-scale datasets used for policy training often introduce substantial variability in quality, which can negatively impact performance. As a result, automatically curating datasets by filtering low-quality samples to improve quality becomes essential. Existing robotic curation approaches rely on costly manual annotations and perform curation at a coarse granularity, such as the dataset or trajectory level, failing to account for the quality of individual state-action pairs. To address this, we introduce SCIZOR, a self-supervised data curation framework that filters out low-quality state-action pairs to improve the performance of imitation learning policies. SCIZOR targets two complementary sources of low-quality data: suboptimal data, which hinders learning with undesirable actions, and redundant data, which dilutes training with repetitive patterns. SCIZOR leverages a self-supervised task progress predictor for suboptimal data to remove samples lacking task progression, and a deduplication module operating on joint state-action representation for samples with redundant patterns. Empirically, we show that SCIZOR enables imitation learning policies to achieve higher performance with less data, yielding an average improvement of 15.4% across multiple benchmarks. More information is available at: https://ut-austin-rpl.github.io/SCIZOR/

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