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VLAarXiv:2604.14732

世界-価値-行動モデル:視覚言語行動システムのための暗黙的プランニング

World-Value-Action Model: Implicit Planning for Vision-Language-Action Systems

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視覚言語行動(VLA)モデルに、将来の軌跡の潜在表現を学習し、価値関数で評価することで暗黙的プランニングを可能にする統一フレームワークを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Vision-Language-Action (VLA) システムにおける暗黙的プランニングを可能にする統合フレームワーク World-Value-Action (WAV) model を提案する研究。 - 視覚観測と言語指示に条件づけられた将来軌道の構造化潜在表現を学習する。 - 明示的な軌道最適化ではなく、潜在空間での推論として行動生成を定式化する。 - 長期的タスクや複合的シナリオでの性能向上を目指す。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の多くの VLA 手法は直接的な行動予測に依存し、長期的軌道の推論や結果評価ができない。 - WAV は world model と trajectory value function を統合し、長期的効用を評価しながら暗黙的プランニングを行う。 - 行動空間でのプランニングが horizon 増大に伴い実行可能軌道の確率が指数的に減衰する問題を理論的に示す。 - 潜在空間推論により探索分布を実行可能領域へ再形成し、効率的な長期意思決定を可能にする点が新しい。

3. 技術・手法の肝は?

- 視覚観測と言語指示に条件づけられた将来軌道の構造化潜在表現を学習する。 - 学習された world model が将来状態を予測する。 - trajectory value function が長期的効用を評価する。 - 行動生成を潜在空間での推論として定式化し、高価値かつ動的に実行可能な軌道へ確率質量を漸進的に集中させる。 - 理論的には行動空間プランニングの指数的減衰に対し、潜在空間推論が探索分布を実行可能領域へ再形成することを示す。

4. どうやって有効だと検証した?

- 広範なシミュレーションと実世界実験を実施した。 - WAV model が state-of-the-art 手法を一貫して上回ることを示した。 - タスク成功率、汎化能力、ロバスト性において有意な改善を達成した。 - 特に長期的かつ複合的なシナリオで有効性を確認した。

5. 議論はある?

- 行動空間でのプランニングは horizon 増大に伴い実行可能軌道の確率が指数的に減衰するという理論的視点を提示している。 - 潜在空間推論が探索分布を実行可能領域へ再形成し、効率的な長期意思決定を可能にする点を議論している。 - その他の限界や課題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・比較されている具体的な先行研究名は明記されていない。 - 関連手法として Vision-Language-Action (VLA) models、world model、trajectory value function、latent-space inference が挙げられる。 - 同分野の定番として Vision-Language-Action (VLA) モデルや model-based reinforcement learning の研究が次に読む候補となる。

※ 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: Runze Li, Hongyin Zhang, Junxi Jin, Qixin Zeng, Zifeng Zhuang, Yiqi Tang, Shangke Lyu, Donglin Wang

分類: cs.RO, cs.LG

原文アブストラクト

Vision-Language-Action (VLA) models have emerged as a promising paradigm for building embodied agents that ground perception and language into action. However, most existing approaches rely on direct action prediction, lacking the ability to reason over long-horizon trajectories and evaluate their consequences, which limits performance in complex decision-making tasks. In this work, we introduce World-Value-Action (WAV) model, a unified framework that enables implicit planning in VLA systems. Rather than performing explicit trajectory optimization, WAV model learn a structured latent representation of future trajectories conditioned on visual observations and language instructions. A learned world model predicts future states, while a trajectory value function evaluates their long-horizon utility. Action generation is then formulated as inference in this latent space, where the model progressively concentrates probability mass on high-value and dynamically feasible trajectories. We provide a theoretical perspective showing that planning directly in action space suffers from an exponential decay in the probability of feasible trajectories as the horizon increases. In contrast, latent-space inference reshapes the search distribution toward feasible regions, enabling efficient long-horizon decision making. Extensive simulations and real-world experiments demonstrate that the WAV model consistently outperforms state-of-the-art methods, achieving significant improvements in task success rate, generalization ability, and robustness, especially in long-horizon and compositional scenarios. Code is available at https://github.com/Win-commit/WAV.

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