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合成データ生成arXiv:2601.21449

Nimbus: 具現化知能向け統合合成データ生成フレームワーク

Nimbus: A Unified Embodied Synthetic Data Generation Framework

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ナビゲーションとマニピュレーションの合成データ生成パイプラインを統合し、非同期実行と動的スケジューリングでスループットを2〜3倍向上させるフレームワークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 統合型のembodied synthetic data generationフレームワーク。 - 異種のnavigationとmanipulationパイプラインを統合。 - モジュール式4層アーキテクチャ。 - 非同期実行モデルでtrajectory planning、rendering、storageを分離。 - 大規模分散環境での高スループットデータ生成を目的。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存のsynthetic data generationパイプラインは断片化・タスク特化型。 - そのためエンジニアリング非効率とシステム不安定が生じ、基盤モデル訓練に必要な持続的高スループット生成を支えられない。 - Nimbusは統合フレームワークによりこれらを解決。 - 未最適化ベースライン比でend-to-endスループットが2-3倍向上。 - 大規模分散環境での堅牢な長期運用を実現。

3. 技術・手法の肝は?

- モジュール式4層アーキテクチャ。 - 非同期ステージに分離したdecoupled execution model。 - trajectory planning、rendering、storageを分離。 - dynamic pipeline scheduling、global load balancing、distributed fault toleranceを実装。 - backend-specific rendering optimizationsによりCPU、GPU、I/Oリソースの利用を最大化。

4. どうやって有効だと検証した?

- 未最適化ベースラインとの比較評価。 - end-to-endスループットが2-3倍改善することを実証。 - 大規模分散環境での堅牢な長期運用を確認。 - InternData suiteのproduction backboneとして機能し、cross-domain data synthesisを可能にする。

5. 議論はある?

- 既存パイプラインの断片化とタスク特化による非効率・不安定さを指摘。 - 統合フレームワークの必要性を主張。 - 具体的な限界や課題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synthetic data generation、embodied intelligence、navigation、manipulation、foundation model training、InternData suiteが挙げられる。 - 同分野の定番としてembodied AIのデータ生成パイプラインや大規模分散処理フレームワークが考えられるが、要旨からは特定できない。

※ 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: Zeyu He, Yuchang Zhang, Yuanzhen Zhou, Miao Tao, Hengjie Li, Hui Wang, Yang Tian, Jia Zeng, Tai Wang, Wenzhe Cai, Yilun Chen, Ning Gao, Jiangmiao Pang

分類: cs.RO, cs.DC

原文アブストラクト

Scaling data volume and diversity is critical for generalizing embodied intelligence. While synthetic data generation offers a scalable alternative to expensive physical data acquisition, existing pipelines remain fragmented and task-specific. This isolation leads to significant engineering inefficiency and system instability, failing to support the sustained, high-throughput data generation required for foundation model training. To address these challenges, we present Nimbus, a unified synthetic data generation framework designed to integrate heterogeneous navigation and manipulation pipelines. Nimbus introduces a modular four-layer architecture featuring a decoupled execution model that separates trajectory planning, rendering, and storage into asynchronous stages. By implementing dynamic pipeline scheduling, global load balancing, distributed fault tolerance, and backend-specific rendering optimizations, the system maximizes resource utilization across CPU, GPU, and I/O resources. Our evaluation demonstrates that Nimbus achieves a 2-3X improvement in end-to-end throughput compared to unoptimized baselines and ensuring robust, long-term operation in large-scale distributed environments. This framework serves as the production backbone for the InternData suite, enabling seamless cross-domain data synthesis.

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