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VLAarXiv:2511.09516

MAP-VLA:視覚言語行動モデルのための記憶拡張プロンプティングによるロボット操作

MAP-VLA: Memory-Augmented Prompting for Vision-Language-Action Model in Robotic Manipulation

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長期タスクに弱いVLAモデルに対し、過去のデモから記憶ライブラリを構築し、類似軌道を検索してソフトプロンプトとして注入することで、凍結したVLAの行動生成を軽量に拡張する手法。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 長期的なロボット操作タスクのためのフレームワーク MAP-VLA を提案 - 事前学習済み VLA モデルに、デモンストレーション由来のメモリプロンプトを付与 - メモリにより即時センサ入力のみに依存する制約を補い、行動生成を拡張 - メモリライブラリはタスクの各段階を表すメモリユニットで構成 - メモリユニットは prompt tuning で最適化される learnable soft prompts - 実行時は trajectory similarity matching で関連メモリを検索し動的に統合

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 事前学習済み VLA モデルは memory を持たず即時入力のみに依存するため long-horizon タスクが苦手 - MAP-VLA は demonstration-derived memory prompts でこの制約を補う - frozen VLA モデルに対する plug-and-play モジュールとして動作 - 軽量かつ柔軟な改善手法である点が特徴 - 実験で simulation benchmark 最大 7.0% 絶対性能向上、real robot 評価で 25.0% 向上 - これらの結果は current state-of-the-art 手法を上回ると報告

3. 技術・手法の肝は?

- 歴史的デモンストレーションからメモリライブラリを構築 - 各メモリユニットはタスクの特定段階の情報を捕捉 - メモリユニットを learnable soft prompts として実装し prompt tuning で最適化 - 実行時に trajectory similarity matching により関連メモリを検索 - 検索したメモリを VLA モデルへ動的に統合し augmented action generation を実現 - prompt tuning と retrieval augmentation は frozen VLA モデルへの plug-and-play モジュール

4. どうやって有効だと検証した?

- simulation benchmark と real robot evaluations の両方で評価 - long-horizon タスクを対象に検証 - simulation benchmark で最大 7.0% の絶対性能向上を報告 - real robot 評価で 25.0% の性能向上を報告 - current state-of-the-art 手法を上回る結果と記載 - 詳細な実験設定や比較手法の内訳は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 要旨からは不明 - 限界や失敗事例、メモリ検索の誤りへの影響についての議論は要旨に記載なし - 計算コストやメモリライブラリ規模の影響も要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 事前学習済み Vision-Language-Action (VLA) モデルの代表的研究 - prompt tuning を用いた soft prompt 手法 - retrieval augmentation を用いるロボティクス研究 - long-horizon robotic manipulation のベンチマーク研究 - 要旨で参照・比較されている個別論文名は要旨からは不明

※ 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: Runhao Li, Wenkai Guo, Zhenyu Wu, Changyuan Wang, Haoyuan Deng, Zhenyu Weng, Yap-Peng Tan, Ziwei Wang

分類: cs.RO, cs.CV

原文アブストラクト

Pre-trained Vision-Language-Action (VLA) models have achieved remarkable success in improving robustness and generalization for end-to-end robotic manipulation. However, these models struggle with long-horizon tasks due to their lack of memory and reliance solely on immediate sensory inputs. To address this limitation, we propose Memory-Augmented Prompting for Vision-Language-Action model (MAP-VLA), a novel framework that empowers pre-trained VLA models with demonstration-derived memory prompts to augment action generation for long-horizon robotic manipulation tasks. To achieve this, MAP-VLA first constructs a memory library from historical demonstrations, where each memory unit captures information about a specific stage of a task. These memory units are implemented as learnable soft prompts optimized through prompt tuning. Then, during real-time task execution, MAP-VLA retrieves relevant memory through trajectory similarity matching and dynamically integrates it into the VLA model for augmented action generation. Importantly, this prompt tuning and retrieval augmentation approach operates as a plug-and-play module for a frozen VLA model, offering a lightweight and flexible solution to improve task performance. Experimental results show that MAP-VLA delivers up to 7.0% absolute performance gains in the simulation benchmark and 25.0% on real robot evaluations for long-horizon tasks, surpassing the current state-of-the-art methods.

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