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VLA/計画arXiv:2604.11751

意味的に汎化可能な計画のための接地された世界モデル

Grounded World Model for Semantically Generalizable Planning

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視覚と言語を整合させた潜在空間で世界モデルを学習し、行動の将来結果とタスク指示の類似度で行動を評価するMPC手法を提案。未見の視覚信号や指示表現を含むベンチマークで従来のVLAを大幅に上回る汎化性能を示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 視覚運動MPCのためのGrounded World Model (GWM)を提案。 - 視覚言語に整合した潜在空間で学習し、行動提案の未来結果をタスク指示との埋め込み類似度でスコアリング。 - これにより視覚運動MPCをVLAに変換し、VLMベースのVLAを意味的一般化で上回る。 - WISERベンチマークで87%の成功率を達成(未見の視覚信号と参照表現を含む288タスク)。 - 従来のVLAは平均22%の成功率だが、訓練セットには90%で過適合。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の視覚運動MPCは目標画像を事前に必要とし、新環境では困難。 - 目標を画像で伝えるため、自然言語と比べ対話性が低い。 - 提案手法は目標画像不要で、言語指示に基づくスコアリングを可能に。 - VLMベースのVLAを意味的一般化で上回る。 - 従来VLAは訓練セットに過適合(90%)するがテストで22%と低性能。

3. 技術・手法の肝は?

- 視覚言語整合潜在空間でGrounded World Model (GWM)を学習。 - 各行動提案の未来結果を予測し、タスク指示との埋め込み類似度でスコアリング。 - これにより視覚運動MPCをVLAに変換。 - 事前学習済み視覚エンコーダ(DINO, JEPA)の潜在空間を利用。 - 目標画像の代わりに言語指示を用いる。

4. どうやって有効だと検証した?

- 提案ベンチマークWISERで評価。 - テストセットは288タスクで、未見の視覚信号と参照表現を含むが、訓練で示された運動で解可能。 - GWM-MPCは87%の成功率を達成。 - 従来のVLAは平均22%の成功率。 - 従来VLAは訓練セットで90%の成功率を示し過適合を確認。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- DINO, JEPA, VLMベースのVLA, 視覚運動MPCに関する研究。

※ 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: Quanyi Li, Lan Feng, Haonan Zhang, Wuyang Li, Letian Wang, Alexandre Alahi, Harold Soh

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

In Model Predictive Control (MPC), world models predict the future outcomes of various action proposals, which are then scored to guide the selection of the optimal action. For visuomotor MPC, the score function is a distance metric between a predicted image and a goal image, measured in the latent space of a pretrained vision encoder like DINO and JEPA. However, it is challenging to obtain the goal image in advance of the task execution, particularly in new environments. Additionally, conveying the goal through an image offers limited interactivity compared with natural language. In this work, we propose to learn a Grounded World Model (GWM) in a vision-language-aligned latent space. As a result, each proposed action is scored based on how close its future outcome is to the task instruction, reflected by the similarity of embeddings. This approach transforms the visuomotor MPC to a VLA that surpasses VLM-based VLAs in semantic generalization. On the proposed WISER benchmark, GWM-MPC achieves a 87% success rate on the test set comprising 288 tasks that feature unseen visual signals and referring expressions, yet remain solvable with motions demonstrated during training. In contrast, traditional VLAs achieve an average success rate of 22%, even though they overfit the training set with a 90% success rate.

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