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VLAarXiv:2601.04052

視覚言語行動モデルのための安定した言語ガイダンス

Stable Language Guidance for Vision-Language-Action Models

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VLAモデルが言語の言い回しの変化に弱い「モダリティ崩壊」を解決するため、意味意図と視覚的アフォーダンスを分離する確率的フレームワークRSSを提案し、敵対的な言語摂動下でも頑健な操作性能を実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Vision-Language-Action (VLA) モデルの言語摂動に対する脆弱性を解決する研究。 - 強い視覚事前が疎な言語信号を圧倒する『modality collapse』現象を特定。 - 指示の言い回しに過適合し、意味意図を無視する問題に対処。 - 提案手法 Residual Semantic Steering (RSS) は、物理的アフォーダンスと意味的実行を分離する確率的フレームワーク。 - 敵対的言語摂動下でも頑健な性能を維持し、SOTAを達成。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のVLAモデルは言語摂動に脆弱で、特定のフレーズに過適合する問題があった。 - RSSは『modality collapse』を明示的に特定し、視覚事前と言語意図の因果分離を図る点が新しい。 - 理論的に行動と意図の相互情報量を最大化し、視覚的妨害を抑制。 - 敵対的摂動下での頑健性でSOTAを達成。

3. 技術・手法の肝は?

- Residual Semantic Steering (RSS) は、物理的アフォーダンスと意味的実行を分離する確率的枠組み。 - 理論的革新1: Monte Carlo Syntactic Integration により、LLM駆動の密な分布的拡張で真の意味的事後分布を近似。 - 理論的革新2: Residual Affordance Steering は、視覚アフォーダンス事前を減算することで言語の因果的影響を分離する二重ストリーム復号機構。 - これにより行動と意図の相互情報量を最大化し、視覚的妨害を抑制。

4. どうやって有効だと検証した?

- 多様なマニピュレーションベンチマークで実験。 - 敵対的言語摂動下でも性能を維持し、SOTAの頑健性を達成。 - コードは https://github.com/Doo-mon/RSS で公開。

5. 議論はある?

- 理論解析により、RSSが行動と意図の相互情報量を最大化し、視覚的妨害を抑制することを示唆。 - 実験的に敵対的摂動下での頑健性を確認。 - その他の議論や限界については要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究は明示されていない。 - 関連手法として Vision-Language-Action (VLA) モデル、LLM駆動の分布的拡張、二重ストリーム復号が挙げられる。 - 同分野の定番として RT-1, RT-2, PaLM-E などが考えられるが、要旨に記載はない。

※ 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: Zhihao Zhan, Yuhao Chen, Jiaying Zhou, Qinhan Lyu, Hao Liu, Keze Wang, Liang Lin, Guangrun Wang

分類: cs.RO, cs.CL

原文アブストラクト

Vision-Language-Action (VLA) models have demonstrated impressive capabilities in generalized robotic control; however, they remain notoriously brittle to linguistic perturbations. We identify a critical ``modality collapse'' phenomenon where strong visual priors overwhelm sparse linguistic signals, causing agents to overfit to specific instruction phrasings while ignoring the underlying semantic intent. To address this, we propose Residual Semantic Steering (RSS), a probabilistic framework that disentangles physical affordance from semantic execution. RSS introduces two theoretical innovations: (1) Monte Carlo Syntactic Integration, which approximates the true semantic posterior via dense, LLM-driven distributional expansion, and (2) Residual Affordance Steering, a dual-stream decoding mechanism that explicitly isolates the causal influence of language by subtracting the visual affordance prior. Theoretical analysis suggests that RSS effectively maximizes the mutual information between action and intent while suppressing visual distractors. Empirical results across diverse manipulation benchmarks demonstrate that RSS achieves state-of-the-art robustness, maintaining performance even under adversarial linguistic perturbations. We release our code at https://github.com/Doo-mon/RSS.

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