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VLAarXiv:2603.10448

DiT4DiT: ビデオダイナミクスと行動の統合モデリングによる汎用ロボット制御

DiT4DiT: Jointly Modeling Video Dynamics and Actions for Generalizable Robot Control

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ビデオ生成と行動予測を統合したエンドツーエンドのVideo-Actionモデルを提案し、シミュレーションと実機で高い成功率とサンプル効率を達成した。

詳しい要約

1. どんなもの?

DiT4DiTは、Video Diffusion TransformerとAction Diffusion Transformerを統合したend-to-endのVideo-Action Modelである。 - ロボット操作のための汎化可能な制御を目指す。 - 静的画像テキスト事前学習に依存するVLAモデルの限界を補う。 - 生成ビデオモデルの時空間構造と暗黙の物理を活用する。 - カスケード型の統一フレームワークでビデオ予測と行動推論を結合する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

従来のVLAモデルは表現が静的画像テキスト事前学習に由来し、物理ダイナミクスを限られた行動データから学習していた。 - 生成ビデオモデルは豊かな時空間構造と暗黙の物理を符号化するが、その可能性は十分に探求されていなかった。 - DiT4DiTは再構成された未来フレームに依存せず、ビデオ生成過程の中間denoising特徴を行動予測の時間的根拠として用いる。 - これによりサンプル効率を10倍以上改善し、収束を最大7倍高速化する。

3. 技術・手法の肝は?

ビデオDiffusion Transformerと行動Diffusion Transformerを統一カスケードフレームワークで結合する。 - ビデオ生成過程から中間denoising特徴を抽出し、行動予測の時間的根拠とする。 - ビデオ予測、隠れ状態抽出、行動推論のために、タイムステップとノイズスケールを分離したdual flow-matching目的を提案する。 - これにより両モジュールの一貫したjoint trainingを可能にする。

4. どうやって有効だと検証した?

シミュレーションと実世界ベンチマークで評価した。 - LIBEROで平均成功率98.6%、RoboCasa GR1で50.8%を達成し、最先端結果を得た。 - より少ない訓練データで達成した。 - Unitree G1ロボットで優れた実世界性能と強いzero-shot汎化を示した。 - サンプル効率を10倍以上改善し、収束を最大7倍高速化した。

5. 議論はある?

ビデオ生成がロボット政策学習の効果的なスケーリング代理として機能することを示唆する。 - 再構成未来フレームではなく中間denoising特徴を用いる点が重要。 - 訓練データが少なくても高性能を達成できる。 - 実世界とシミュレーションの両方で有効性を確認。 - コードとモデルは公開されている。

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、生成ビデオモデル、Diffusion Transformer、flow-matchingが挙げられる。 - 同分野の定番としてLIBERO、RoboCasa GR1、Unitree G1などのベンチマークやロボットが関連する。

※ 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: Teli Ma, Jia Zheng, Zifan Wang, Chunli Jiang, Andy Cui, Junwei Liang, Shuo Yang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Vision-Language-Action (VLA) models have emerged as a promising paradigm for robot learning, but their representations are still largely inherited from static image-text pretraining, leaving physical dynamics to be learned from comparatively limited action data. Generative video models, by contrast, encode rich spatiotemporal structure and implicit physics, making them a compelling foundation for robotic manipulation. But their potentials are not fully explored in the literature. To bridge the gap, we introduce DiT4DiT, an end-to-end Video-Action Model that couples a video Diffusion Transformer with an action Diffusion Transformer in a unified cascaded framework. Instead of relying on reconstructed future frames, DiT4DiT extracts intermediate denoising features from the video generation process and uses them as temporally grounded conditions for action prediction. We further propose a dual flow-matching objective with decoupled timesteps and noise scales for video prediction, hidden-state extraction, and action inference, enabling coherent joint training of both modules. Across simulation and real-world benchmarks, DiT4DiT achieves state-of-the-art results, reaching average success rates of 98.6% on LIBERO and 50.8% on RoboCasa GR1 while using substantially less training data. On the Unitree G1 robot, it also delivers superior real-world performance and strong zero-shot generalization. Importantly, DiT4DiT improves sample efficiency by over 10x and speeds up convergence by up to 7x, demonstrating that video generation can serve as an effective scaling proxy for robot policy learning. We release code and models at https://dit4dit.github.io/.

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