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模倣学習arXiv:2509.19658

RoboSSM: 状態空間モデルによるスケーラブルな文脈内模倣学習

RoboSSM: Scalable In-context Imitation Learning via State-Space Models

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Transformerの代わりに状態空間モデル(Longhorn)を用いた文脈内模倣学習手法を提案し、長い文脈のプロンプトでも効率的に推論できることを示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 本論文は RoboSSM を提案する研究。 - in-context imitation learning (ICIL) のための scalable なレシピ。 - Transformer の代わりに state-space models (SSM) を用いる。 - 対象はロボットの few-shot 適応。 - 少数の demonstration からなる prompt でタスクを学習。 - deployment 時の parameter updates を不要にする枠組み。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 近年の ICIL 手法は Transformer に依存。 - 計算上の制約がある。 - 訓練時より長い prompt では性能が低下しやすい。 - RoboSSM は Transformer を Longhorn に置換。 - Longhorn は state-of-the-art な SSM。 - linear-time inference と強い extrapolation 能力を持つ。 - 長い context の prompt に適する。 - 著者らは SSM を ICIL に適用した初の結果と主張。

3. 技術・手法の肝は?

- ICIL の backbone を Transformer から SSM へ置換する設計。 - 具体的には Longhorn を採用。 - linear-time inference により長い prompt の処理を狙う。 - 訓練時より長い context への extrapolation を活用。 - 長い context を test-time に扱うことで汎化を狙う。 - unseen タスクへの対応。 - long-horizon タスクへの対応。 - 詳細な学習目的や prompt 構成は要旨からは不明。

4. どうやって有効だと検証した?

- LIBERO benchmark 上で多様な実験を実施。 - Transformer ベースの ICIL 手法と比較。 - unseen タスクへの汎化が向上。 - long-horizon タスクへの汎化が向上。 - test-time に長い context を扱えることによる効果を示す。 - 実験設定やベースラインの詳細は要旨からは不明。

5. 議論はある?

- SSM が ICIL の効率的かつ scalable な backbone になり得ることを示す。 - 長い context の扱いが Transformer の弱点を補う可能性。 - 議論として想定される点は要旨からは不明。 - 計算コストの具体的比較。 - 実機ロボットでの検証。 - 他の SSM やタスクへの一般性。 - これらは要旨に明示されていない。

6. 次に読むべき論文は?

- 比較対象である Transformer ベースの ICIL 手法。 - 具体的な手法名は要旨からは不明。 - 採用した SSM である Longhorn の原論文。 - ICIL の代表的手法として in-context imitation learning 関連研究。 - 評価に用いた LIBERO benchmark の論文。 - 長文脈モデルとして state-space models (SSM) 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: Youngju Yoo, Jiaheng Hu, Yifeng Zhu, Bo Liu, Qiang Liu, Roberto Martín-Martín, Peter Stone

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

In-context imitation learning (ICIL) enables robots to learn tasks from prompts consisting of just a handful of demonstrations. By eliminating the need for parameter updates at deployment time, this paradigm supports few-shot adaptation to novel tasks. However, recent ICIL methods rely on Transformers, which have computational limitations and tend to underperform when handling longer prompts than those seen during training. In this work, we introduce RoboSSM, a scalable recipe for in-context imitation learning based on state-space models (SSM). Specifically, RoboSSM replaces Transformers with Longhorn -- a state-of-the-art SSM that provides linear-time inference and strong extrapolation capabilities, making it well-suited for long-context prompts. Through diverse experiments on the LIBERO benchmark, we demonstrate the effectiveness of applying SSMs to ICIL, achieving improved generalization to both unseen and long-horizon tasks than Transformer-based ICIL methods by handling longer contexts at test-time. These results show for the first time that SSMs are an efficient and scalable backbone for ICIL. Our code is available at https://github.com/youngjuY/RoboSSM.

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