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自動運転arXiv:2506.11234

Poutine: 視覚-言語-軌道の事前学習と強化学習による堅牢なエンドツーエンド自動運転

Poutine: Vision-Language-Trajectory Pre-Training and Reinforcement Learning Post-Training Enable Robust End-to-End Autonomous Driving

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3Bパラメータの視覚言語モデルを視覚・言語・軌道トークンで自己教師あり事前学習し、GRPOで微調整することで、長尾シナリオを含むWaymoベンチマークで最高性能を達成した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 3B パラメータの off-the-shelf VLM を追加コンポーネントなしで用いる end-to-end 自動運転手法 Poutine の提案 - 2 段階の学習レシピ - 第 1 段階: vision, language, trajectory (VLT) token に対する self-supervised next-token prediction で Poutine-Base を学習 - 第 2 段階: 少数の human preference-labeled 例で Group Relative Policy Optimization (GRPO) により fine-tune - 評価は long-tail シナリオ向け Waymo end-to-end driving benchmark

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 先行研究では base VLM に handcrafted tokenizer や custom architectural component を追加していた - 本手法はそれらを必要とせず、off-the-shelf 3B VLM のみで強い driving 性能を達成できると示唆 - 2025 Waymo Vision-Based End-to-End Driving Challenge で RFS 7.99 を test set で達成し 1st、差は significant margin - 大規模 VLT pretraining と軽量 RL fine-tuning の組合せの有効性を強調

3. 技術・手法の肝は?

- 第 1 段階 Poutine-Base: vision, language, trajectory (VLT) token 上の self-supervised next-token prediction - nominal と long-tail の両 driving data を利用 - 第 2 段階: Group Relative Policy Optimization (GRPO) による fine-tuning - 少数の human preference-labeled 例を使用 - 追加の tokenizer や custom component を設けず off-the-shelf 3B VLM をそのまま活用

4. どうやって有効だと検証した?

- Waymo end-to-end driving benchmark (long-tail シナリオ向けに curated) で評価 - test set で RFS 7.99 を達成 - 2025 Waymo Vision-Based End-to-End Driving Challenge で 1st を significant margin で獲得 - 詳細な ablation や比較条件は要旨からは不明

5. 議論はある?

- handcrafted tokenizer や custom architectural component は強い driving 性能に不要と示唆 - scalable な VLT pretraining と lightweight RL fine-tuning が robust かつ generalizable な自動運転に有効という主張 - out-of-distribution シナリオでの driving behavior 維持が動機 - 限界や失敗事例、RL の詳細な議論は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- Group Relative Policy Optimization (GRPO) の原論文 - Waymo end-to-end driving benchmark / 2025 Waymo Vision-Based End-to-End Driving Challenge の関連報告 - 先行研究として言及される handcrafted tokenizer や custom architectural component を base VLM に追加する手法群(個別名は要旨からは不明) - vision-language-action (VLA) 系の end-to-end 自動運転研究(一般名)

※ 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: Luke Rowe, Rodrigue de Schaetzen, Roger Girgis, Christopher Pal, Liam Paull

分類: cs.RO, cs.CV

原文アブストラクト

Maintaining good driving behavior in out-of-distribution scenarios remains a critical challenge in autonomous driving. A promising direction is to leverage the generalist knowledge and reasoning capabilities of large-language models by treating unusual driving scenarios as a logical reasoning task. In this work, we present Poutine, a method that uses an off-the-shelf 3B-parameter vision-language model (VLM) - without any additional components - to achieve robust end-to-end autonomous driving via a simple and scalable training recipe. To learn strong base driving capabilities, we first train Poutine-Base using self-supervised next-token prediction over vision, language, and trajectory (VLT) tokens, leveraging both nominal and long-tail driving data. In the second stage, we fine-tune Poutine-Base using Group Relative Policy Optimization (GRPO) with a small set of human preference-labeled examples. We evaluated our approach on the Waymo end-to-end driving benchmark curated for long-tail scenarios. The final Poutine model achieves an RFS of 7.99 on the test set, placing 1st in the 2025 Waymo Vision-Based End-to-End Driving Challenge by a significant margin. Our results suggest that handcrafted tokenizers or custom architectural components added to base VLMs in prior work are not necessary to achieve strong driving performance. Instead, this work highlights the potential of scalable VLT pretraining combined with lightweight RL fine-tuning to enable robust and generalizable autonomous driving.

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