日本フィジカルAI新聞

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ナビゲーション基盤モデルarXiv:2509.12129

身体性ナビゲーション基盤モデル

Embodied Navigation Foundation Model

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四足歩行・ドローン・車輪ロボット・車両にまたがる800万件のナビゲーションサンプルで学習し、視覚言語ナビゲーションや物体探索、追跡、自動運転など多様なタスクを単一アーキテクチャでこなす基盤モデルを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 言語指示に従い物理環境で知覚・相互作用する embodied AI の基盤能力としての navigation を扱う研究 - 8百万 navigation サンプルで学習した cross-embodiment・cross-task な Navigation Foundation Model (NavFoM) を提案 - quadrupeds, drones, wheeled robots, vehicles の4種 embodiment を対象 - vision-and-language navigation, object searching, target tracking, autonomous driving など多様なタスクを包含 - 多様な camera 構成と navigation horizon に対応する統一アーキテクチャを採用

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の large Vision-Language Models (VLMs) は汎用 vision-language タスクで zero-shot 性能が高いが、embodied navigation では狭いタスク設定・embodiment 固有アーキテクチャに汎化が限定されていた - NavFoM は cross-embodiment かつ cross-task で学習し、task-specific fine-tuning なしで複数 navigation タスク・embodiment に適用可能 - 公開 benchmark で state-of-the-art または highly competitive な性能を達成 - 実世界実験でも強い generalization と実用性を確認したと主張

3. 技術・手法の肝は?

- 多様な camera 構成と navigation horizon からの multimodal navigation 入力を処理する統一アーキテクチャ - identifier tokens を導入し、embodiment の camera view 情報とタスクの temporal context を埋め込む - 実環境展開のため、限られた token length budget 下で全 observation tokens を動的に調整する sampling strategy で制御 - 8百万 navigation サンプルを quadrupeds, drones, wheeled robots, vehicles にわたり学習

4. どうやって有効だと検証した?

- 公開 benchmark 上で複数の navigation タスク・embodiment に対する評価を実施 - task-specific fine-tuning なしで state-of-the-art または highly competitive な性能を確認 - 追加の実世界実験により generalization capability と practical applicability を確認 - 具体的な benchmark 名・指標・被験体数は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 限られた token length budget 下での observation token sampling の設計が実環境展開上の要点として言及 - cross-embodiment・cross-task 汎化の実現を主張するが、失敗ケースや限界の詳細は要旨からは不明 - 実世界実験の規模・条件・安全性等の議論は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- large Vision-Language Models (VLMs) の embodied navigation への適用研究 - vision-and-language navigation の代表的手法 - object searching / target tracking の navigation 研究 - autonomous driving の foundation model 研究 - cross-embodiment 学習や identifier tokens を用いた embodiment 条件付けの関連研究

※ 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: Jiazhao Zhang, Anqi Li, Yunpeng Qi, Minghan Li, Jiahang Liu, Shaoan Wang, Haoran Liu, Gengze Zhou, Yuze Wu, Xingxing Li, Yuxin Fan, Wenjun Li, Zhibo Chen, Fei Gao, Qi Wu, Zhizheng Zhang, He Wang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Navigation is a fundamental capability in embodied AI, representing the intelligence required to perceive and interact within physical environments following language instructions. Despite significant progress in large Vision-Language Models (VLMs), which exhibit remarkable zero-shot performance on general vision-language tasks, their generalization ability in embodied navigation remains largely confined to narrow task settings and embodiment-specific architectures. In this work, we introduce a cross-embodiment and cross-task Navigation Foundation Model (NavFoM), trained on eight million navigation samples that encompass quadrupeds, drones, wheeled robots, and vehicles, and spanning diverse tasks such as vision-and-language navigation, object searching, target tracking, and autonomous driving. NavFoM employs a unified architecture that processes multimodal navigation inputs from varying camera configurations and navigation horizons. To accommodate diverse camera setups and temporal horizons, NavFoM incorporates identifier tokens that embed camera view information of embodiments and the temporal context of tasks. Furthermore, to meet the demands of real-world deployment, NavFoM controls all observation tokens using a dynamically adjusted sampling strategy under a limited token length budget. Extensive evaluations on public benchmarks demonstrate that our model achieves state-of-the-art or highly competitive performance across multiple navigation tasks and embodiments without requiring task-specific fine-tuning. Additional real-world experiments further confirm the strong generalization capability and practical applicability of our approach.

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