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VLAarXiv:2603.01766

ニューラル暗黙アクションフィールド:視覚-言語-行動モデルのための離散ウェイポイントから連続関数へ

Neural Implicit Action Fields: From Discrete Waypoints to Continuous Functions for Vision-Language-Action Models

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VLAモデルの行動表現を離散ウェイポイントから連続時間の行動関数へ再定式化し、任意の時間分解能で滑らかな制御を可能にした手法を提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 視覚言語行動(VLA)モデルにおける行動表現を、離散的なwaypointsから連続的な行動関数へと再定式化するNeural Implicit Action Fields(NIAF)を提案。 - 視覚言語モデルを階層的スペクトル変調器として用い、学習可能な運動prior上で連続時間行動多様体を合成。 - 任意の時間分解能で行動を生成でき、解析的微分が可能。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のVLAモデルは行動チャンクを離散的なwaypointsとして予測し、物理運動の連続性と構造的に不一致。 - 固定サンプリングレートに縛られ、高次導関数の解析的一貫性を自然にサポートせず、量子化アーティファクトが生じる。 - NIAFは連続行動関数によりこれらの制約を克服し、速度の明示的監督や高次導関数信号の正則化を可能にする。

3. 技術・手法の肝は?

- 視覚言語モデルを階層的スペクトル変調器として使用し、学習可能な運動priorを変調。 - 連続時間行動多様体を合成し、任意の時間分解能で行動を生成。 - 解析的微分を可能にし、速度の明示的監督と高次導関数の正則化を実施。 - これにより数学的一貫性、物理的妥当性、制御の滑らかさを促進。

4. どうやって有効だと検証した?

- CALVINおよびLIBEROベンチマークで多様なバックボーンを用いて評価し、強い結果を達成。 - 実世界実験でNIAFが安定したimpedance controlをサポートすることを確認。 - ポリシー側の行動生成と実行側の滑らかな制御を橋渡しすることを実証。

5. 議論はある?

- 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が、関連手法としてvision-language-action (VLA) models、CALVIN、LIBERO、impedance controlが挙げられる。

※ 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: Haoyun Liu, Jianzhuang Zhao, Xinyuan Chang, Tianle Shi, Chuanzhang Meng, Jiayuan Tan, Feng Xiong, Tong Lin, Dongjie Huo, Mu Xu, SongLin Dong, Zhiheng Ma, Yihong Gong, Sheng Zhong

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Despite the rapid progress of vision-language-action (VLA) models, the prevailing practice of predicting action chunks as discrete waypoints remains structurally misaligned with the intrinsic continuity of physical motion. This discretization arises naturally from fixed-rate robot data collection and the token-by-token prediction paradigm of large language models, but ties actions to rigid sampling rates, does not naturally support analytically consistent higher-order derivatives, and introduces quantization artifacts that hinder precise, compliant interaction. We propose Neural Implicit Action Fields (NIAF), which reformulates chunk-level action representation from discrete waypoints to continuous action functions. Using a vision-language model as a hierarchical spectral modulator over a learnable motion prior, NIAF synthesizes continuous-time action manifolds with arbitrary temporal resolution. This formulation enables analytical differentiation, allowing explicit supervision of velocity and regularization of higher-order derivative signals to promote mathematical consistency, physical plausibility, and control smoothness. Our approach achieves strong results on CALVIN and LIBERO across diverse backbones. Real-world experiments further confirm that NIAF supports stable impedance control, bridging policy-side action generation and execution-side smooth control.

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