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ナビゲーションarXiv:2603.19229

NavTrust: 実世界環境における信頼性を評価する身体性ナビゲーションのベンチマーク

NavTrust: Benchmarking Trustworthiness for Embodied Navigation

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RGB・深度・指示の現実的な劣化を体系的に与え、7つの最先端ナビゲーション手法の性能低下を明らかにし、4つの緩和策を評価した統一ベンチマークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 本論文は、Embodied Navigation における信頼性を評価するための統一ベンチマーク **NavTrust** を提案する。 - 対象は Vision-Language Navigation (VLN) と Object-Goal Navigation (OGN) の2種類。 - 現実環境で生じる入力の corruptions(RGB、Depth、instructions)を系統的に導入し、ナビゲーション性能への影響を評価する。 - 7つの state-of-the-art 手法を評価し、現実的な corruptions 下で性能が大幅に低下することを明らかにする。 - 4つの緩和戦略を評価し、Uni-NaVid と ETPNav をベースモデルとして実機モバイルロボットに展開し、頑健性の改善を観測した。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存研究は主に nominal 条件下でのモデル性能を評価しており、現実世界で生じる corruptions を見落としている。 - NavTrust は、RGB-Depth corruptions と instruction variations を統一フレームワークで Embodied Navigation エージェントに曝露する初のベンチマークである。 - これにより、既存評価では見過ごされていた頑健性のギャップを明らかにし、より信頼できる Embodied Navigation システムへのロードマップを提供する。

3. 技術・手法の肝は?

- 統一ベンチマーク NavTrust を構築し、RGB、Depth、instructions の入力モダリティを現実的なシナリオで系統的に corrupt する。 - VLN と OGN の両タスクを対象とし、7つの state-of-the-art 手法を評価。 - 4つの異なる緩和戦略を評価し、頑健性向上を図る。 - ベースモデルとして Uni-NaVid と ETPNav を用い、実機モバイルロボットに展開。

4. どうやって有効だと検証した?

- 7つの state-of-the-art 手法を NavTrust で評価し、現実的な corruptions 下での性能低下を定量的に示した。 - 4つの緩和戦略を評価し、頑健性への効果を検証。 - Uni-NaVid と ETPNav を実機モバイルロボットに展開し、corruptions に対する頑健性の改善を観測した。

5. 議論はある?

- 現実的な corruptions 下で Embodied Navigation エージェントの性能が大幅に低下することを明らかにし、頑健性のギャップを指摘。 - 緩和戦略の評価により、より信頼できるシステムへの道筋を示す。 - 具体的な議論の詳細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:Uni-NaVid、ETPNav。 - 関連手法:Vision-Language Navigation (VLN)、Object-Goal Navigation (OGN) の既存研究。 - 同分野の定番:VLN では R2R、RxR、REVERIE などのベンチマーク、OGN では Gibson、HM3D などの環境が一般的。

※ 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: Huaide Jiang, Yash Chaudhary, Yuping Wang, Zehao Wang, Raghav Sharma, Manan Mehta, Yang Zhou, Lichao Sun, Zhiwen Fan, Zhengzhong Tu, Jiachen Li

分類: cs.RO, cs.AI, cs.CV, cs.LG, cs.SY, eess.SY

原文アブストラクト

There are two major categories of embodied navigation: Vision-Language Navigation (VLN), where agents navigate by following natural language instructions; and Object-Goal Navigation (OGN), where agents navigate to a specified target object. However, existing work primarily evaluates model performance under nominal conditions, overlooking the potential corruptions that arise in real-world settings. To address this gap, we present NavTrust, a unified benchmark that systematically corrupts input modalities, including RGB, depth, and instructions, in realistic scenarios and evaluates their impact on navigation performance. To our best knowledge, NavTrust is the first benchmark that exposes embodied navigation agents to diverse RGB-Depth corruptions and instruction variations in a unified framework. Our extensive evaluation of seven state-of-the-art approaches reveals substantial performance degradation under realistic corruptions, which highlights critical robustness gaps and provides a roadmap toward more trustworthy embodied navigation systems. Furthermore, we systematically evaluate four distinct mitigation strategies to enhance robustness against RGB-Depth and instruction corruptions. Our base models include Uni-NaVid and ETPNav. We deployed them on a real mobile robot and observed improved robustness to corruptions. The project website is: https://navtrust.github.io/.

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