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ワールドモデルarXiv:2510.10125

Ctrl-World: ロボットマニピュレーションのための制御可能な生成ワールドモデル

Ctrl-World: A Controllable Generative World Model for Robot Manipulation

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多視点予測と細かい行動制御、長期一貫性を備えた制御可能なワールドモデルを提案し、汎用ロボット政策の評価と改善を可能にした。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 汎用ロボット政策(generalist robot policies)の評価・改善のための制御可能な生成的世界モデル - 多視点(multi-view)予測に対応し、想像空間(imagination space)内で政策をロールアウトできる - 実世界ロールアウトなしでの政策性能ランキングと、合成軌跡による政策改善の両方を狙う - DROID dataset(95k trajectories, 564 scenes)で学習

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のworld modelは、現代のgeneralist policiesに必要な多視点予測・細粒度のaction制御・長期的整合性を同時に満たせていなかった - 本手法はmulti-view prediction、fine-grained action control、consistent long-horizon interactionを両立 - 20秒以上にわたり空間的・時間的に一貫した軌跡を、新規シナリオや新しいカメラ配置でも生成可能 - 実ロボットrolloutなしで政策性能を正確にランキングできる点が従来と異なる

3. 技術・手法の肝は?

- pose-conditioned memory retrieval mechanismにより長期的整合性(long-horizon consistency)を維持 - frame-level action conditioningにより精密なaction制御を実現 - 多視点(multi-view)予測に対応したworld model設計 - 想像空間で成功軌跡を合成し、supervised fine-tuningに利用

4. どうやって有効だと検証した?

- DROID dataset(95k trajectories, 564 scenes)で学習 - 新規シナリオ・新カメラ配置で20秒以上の空間的・時間的一貫性を確認 - 実世界ロボットrolloutなしで政策性能を正確にランキングできることを示す - 想像空間で合成した成功軌跡でsupervised fine-tuningし、政策成功率が44.7%向上

5. 議論はある?

- 実世界rolloutの代替としてのworld modelの可能性を示す一方、評価・改善の両面での実用性が議論対象 - 長期的整合性やaction制御の精度が性能ランキングやfine-tuning効果に与える影響は要旨からは不明 - 新規カメラ配置への汎化の限界や、実ロボットへの転移ギャップは要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- DROID datasetを用いた関連研究 - generalist robot policies(例: vision-language-action models)の評価手法 - world modelベースの政策評価・改善に関する先行研究 - multi-view predictionやlong-horizon consistencyを扱う生成モデル研究

※ 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: Yanjiang Guo, Lucy Xiaoyang Shi, Jianyu Chen, Chelsea Finn

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

Generalist robot policies can now perform a wide range of manipulation skills, but evaluating and improving their ability with unfamiliar objects and instructions remains a significant challenge. Rigorous evaluation requires a large number of real-world rollouts, while systematic improvement demands additional corrective data with expert labels. Both of these processes are slow, costly, and difficult to scale. World models offer a promising, scalable alternative by enabling policies to rollout within imagination space. However, a key challenge is building a controllable world model that can handle multi-step interactions with generalist robot policies. This requires a world model compatible with modern generalist policies by supporting multi-view prediction, fine-grained action control, and consistent long-horizon interactions, which is not achieved by previous works. In this paper, we make a step forward by introducing a controllable multi-view world model that can be used to evaluate and improve the instruction-following ability of generalist robot policies. Our model maintains long-horizon consistency with a pose-conditioned memory retrieval mechanism and achieves precise action control through frame-level action conditioning. Trained on the DROID dataset (95k trajectories, 564 scenes), our model generates spatially and temporally consistent trajectories under novel scenarios and new camera placements for over 20 seconds. We show that our method can accurately rank policy performance without real-world robot rollouts. Moreover, by synthesizing successful trajectories in imagination and using them for supervised fine-tuning, our approach can improve policy success by 44.7\%.

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