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VLAarXiv:2603.22078

世界行動モデルはVLAより汎化するのか?ロバスト性の比較研究

Do World Action Models Generalize Better than VLAs? A Robustness Study

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VLAと世界行動モデル(WAM)をLIBERO-PlusやRoboTwin 2.0-Plusで視覚・言語の摂動下に比較し、WAMの高いロバスト性を示した研究。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 実世界のロボット action planning を対象に、VLA と WAM の汎化・堅牢性を比較した研究。 - VLA は大規模 vision-language model を action expert で転用する手法。 - WAM は video 大規模データで学習した world model を基盤とし、latent 表現を robot action にデコードする手法。 - LIBERO-Plus と RoboTwin 2.0-Plus benchmark 上で、視覚・言語の各種 perturbation 下で評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来 VLA は training data の範囲に性能が制約され、未見 scenario への汎化が限定的で、contextual perturbation に脆弱とされる。 - WAM は明示的な dynamic prediction 能力と web-scale video pretraining 由来の spatiotemporal prior により、VLA より効果的に汎化すると示唆されてきた。 - 本研究は代表的 SOTA の VLA policy と最近公開された WAM を同一条件で比較した点が新しい。

3. 技術・手法の肝は?

- VLA と WAM を LIBERO-Plus および RoboTwin 2.0-Plus benchmark で比較評価。 - 各種の visual perturbation と language perturbation を付与して堅牢性を測定。 - WAM は world model の latent representation を軽微な adaptation で robot action にデコードする構成。 - 具体的な model 構成・学習手順の詳細は要旨からは不明。

4. どうやって有効だと検証した?

- LIBERO-Plus と RoboTwin 2.0-Plus 上で視覚・言語 perturbation 下の success rate を測定。 - WAM は強い堅牢性を示し、LingBot-VA は RoboTwin 2.0-Plus で 74.2%、Cosmos-Policy は LIBERO-Plus で 82.2% の success rate を達成。 - VLA の π_{0.5} は一部タスクで同等の堅牢性を示すが、多様な robotic dataset と学習目的での大規模 training を要する。

5. 議論はある?

- WAM は VLA より堅牢性が高い傾向が示されたが、VLA も条件次第で同等性能に到達し得る。 - VLA の堅牢性獲得には多様なデータと学習目的が必要というコスト面の議論がある。 - perturbation の種類や benchmark 依存性、計算コストなどの詳細な議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- VLA の代表例として π_{0.5}。 - WAM の代表例として LingBot-VA、Cosmos-Policy。 - benchmark として LIBERO-Plus、RoboTwin 2.0-Plus。 - 基盤技術として vision-language-action (VLA)、world model、world action model (WAM)。

※ 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: Zhanguang Zhang, Zhiyuan Li, Behnam Rahmati, Rui Heng Yang, Yintao Ma, Amir Rasouli, Sajjad Pakdamansavoji, Yangzheng Wu, Lingfeng Zhang, Tongtong Cao, Feng Wen, Xinyu Wang, Xingyue Quan, Yingxue Zhang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Robot action planning in the real world is challenging as it requires not only understanding the current state of the environment but also predicting how it will evolve in response to actions. Vision-language-action (VLA), which repurpose large-scale vision-language models for robot action generation using action experts, have achieved notable success across a variety of robotic tasks. Nevertheless, their performance remains constrained by the scope of their training data, exhibiting limited generalization to unseen scenarios and vulnerability to diverse contextual perturbations. More recently, world models have been revisited as an alternative to VLAs. These models, referred to as world action models (WAMs), are built upon world models that are trained on large corpora of video data to predict future states. With minor adaptations, their latent representation can be decoded into robot actions. It has been suggested that their explicit dynamic prediction capacity, combined with spatiotemporal priors acquired from web-scale video pretraining, enables WAMs to generalize more effectively than VLAs. In this paper, we conduct a comparative study of prominent state-of-the-art VLA policies and recently released WAMs. We evaluate their performance on the LIBERO-Plus and RoboTwin 2.0-Plus benchmarks under various visual and language perturbations. Our results show that WAMs achieve strong robustness, with LingBot-VA reaching 74.2% success rate on RoboTwin 2.0-Plus and Cosmos-Policy achieving 82.2% on LIBERO-Plus. While VLAs such as $\pi_{0.5}$ can achieve comparable robustness on certain tasks, they typically require extensive training with diverse robotic datasets and varied learning objectives. The evaluation code for the RoboTwin2.0-Plus benchmark is available at: https://robot-robustness.github.io/RoboTwin2.0-Plus/.

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