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VLAarXiv:2512.02834

VLAモデルをアンチ探索として誘導:テスト時スケーリングによる安定化

Steering Vision-Language-Action Models as Anti-Exploration: A Test-Time Scaling Approach

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VLAモデルの推論時不安定性を、軽量な疑似カウント推定器で行動チャンクを検証し、最も確からしいものを選ぶテスト時スケーリング手法TACOで解決する。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Vision-Language-Action (VLA) モデルの推論時安定性を改善する test-time scaling (TTS) フレームワーク **TACO** の提案 - flow-matching や diffusion 目的で学習された VLA は多様なデータモードを内包し、下流 finetuning 後にサンプリングノイズ次第で不安定になる問題を扱う - 推論時のみに制約を課し、軽量な pseudo-count estimator を action chunk の verifier として用いる - 複数の simulation benchmark と dual-arm 実機で検証

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の VLA は大規模・多モーダルデータから複雑行動を学習できるが、下流 finetuning 後の推論時脆弱性が課題 - 本手法は offline RL の古典的 anti-exploration 原理に類似の発想を推論時に適用 - RL 更新と異なり gradient-free で、denoising 過程のため RL 更新が困難な flow/diffusion 系 VLA にも適用可能 - 推論時のみ制約するため VLA の generalization 能力を保持 - 計算コスト面で RL 更新より大きな利点

3. 技術・手法の肝は?

- test-time-scaling (TTS) フレームワーク **TACO** を提案 - 軽量な pseudo-count estimator を action chunk の高忠実度 verifier として使用 - サンプリングされた複数の action chunk のうち、pseudo-count が最大のものを選択して実行 - これにより下流タスクの安定成功モードと VLA policy 間の distribution shift を抑制 - 制約は推論時のみ適用され、gradient-free

4. どうやって有効だと検証した?

- 4つの simulation benchmark: RoboTwin2.0, Robotwin, LIBERO, SimplerEnv で実験 - dual-arm platform での実機実験も実施 - 下流タスク適応における推論安定性と成功率の大幅な改善を報告 - 具体的な数値・比較条件は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 不安定性の原因を VLA policy と下流データセットの安定成功モードが誘導する policy 間の distribution shift に帰属 - pseudo-count estimator の忠実度や TTS の計算コスト、他手法との比較詳細は要旨からは不明 - 推論時制約のみで generalization を保つ点が利点として主張されるが、限界や失敗ケースの議論は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- offline reinforcement learning における anti-exploration 関連研究 - pseudo-count estimator を用いた探索・検証手法 - flow-matching / diffusion ベースの VLA モデル - 比較対象として RoboTwin2.0, Robotwin, LIBERO, SimplerEnv の benchmark 論文

※ 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: Siyuan Yang, Yang Zhang, Haoran He, Ling Pan, Xiu Li, Chenjia Bai, Xuelong Li

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

Vision-Language-Action (VLA) models, trained via flow-matching or diffusion objectives, excel at learning complex behaviors from large-scale, multi-modal datasets (e.g., human teleoperation, scripted policies). However, since VLAs incorporate diverse data modes in the pre-training stage, and the finetuning dataset often contains demonstration data collected in a kinematically suboptimal or undesirable way, it exists redundant action modes that are irrelevant to the success action modes of the downstream task. Specifically, we observe a critical inference-time fragility among various sampled noises after supervised finetuning of pre-trained VLAs. In this paper, we attribute this instability to the distribution shift between the VLA policy and the policy induced by stable success modes of the downstream task dataset. Thus, we propose \textbf{TACO}, a test-time-scaling (TTS) framework that applies a lightweight pseudo-count estimator as a high-fidelity verifier of action chunks. The VLA models integrated with TACO can execute the actions with maximum pseudo-count from all sampled action chunks, thereby preventing distribution shifts while preserving the generalization ability of VLAs since the constraint is applied only during inference. Our method resembles the classical anti-exploration principle in offline reinforcement learning (RL), and being gradient-free, it incurs significant computational benefits compared to RL update, especially for flow or diffusion-based VLAs which are difficult to perform RL update due to denoising process. Extensive experiments across four simulation benchmarks (RoboTwin2.0, Robotwin, LIBERO, SimplerEnv) and a dual-arm platform demonstrate that our method significantly improves the inference stability and success rates in downstream-task adaptations.

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