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サーベイarXiv:2605.00080

ロボット学習のためのワールドモデル:包括的サーベイ

World Model for Robot Learning: A Comprehensive Survey

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ロボット学習におけるワールドモデルの役割と進化を体系的にレビューし、ポリシー学習、シミュレーション、評価への応用や課題を整理したサーベイ論文。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ロボット学習における World Model の包括的サーベイ - World Model は行動下で環境がどう変化するかを予測する表現 - 政策学習、計画、シミュレーション、評価、データ生成を支援 - foundation model と大規模 video generation の台頭で急速に発展 - 文献が architecture、機能的役割、embodied 応用領域で断片化している問題に対処 - robot-learning の視点から World Model をレビュー - 政策との結合、学習済み simulator としての役割、robotic video world model の進展を整理 - navigation と autonomous driving にも接続 - 代表的な dataset、benchmark、評価プロトコルを要約 - GitHub repository を維持・更新予定

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の World Model 文献は architecture、機能的役割、embodied 応用領域ごとに断片化 - 本サーベイは robot-learning の視点から包括的に整理 - 具体的な先行研究との個別比較は要旨からは不明 - ただし foundation model と大規模 video generation の台頭を踏まえた最新動向を扱う点が特徴 - robotic video world model の imagination-based generation から controllable, structured, foundation-scale への進展を追跡 - navigation と autonomous driving への接続も含む

3. 技術・手法の肝は?

- robot-learning の視点から World Model を体系的にレビュー - World Model と robot policy の結合方法を検討 - 学習済み simulator として reinforcement learning と評価にどう使われるかを検討 - robotic video world model の進展を imagination-based generation から controllable, structured, foundation-scale へ整理 - navigation と autonomous driving への接続 - 代表的な dataset、benchmark、評価プロトコルを要約 - 新規研究・benchmark・resource を継続提供する GitHub repository を維持

4. どうやって有効だと検証した?

- 本稿はサーベイ論文であり、新規手法の実験的検証は要旨からは不明 - 代表的な dataset、benchmark、評価プロトコルを要約することで既存研究の検証方法を整理 - 具体的な検証結果や性能比較は要旨からは不明

5. 議論はある?

- World Model 文献の断片化を指摘 - architecture、機能的役割、embodied 応用領域を横断する整理の必要性を議論 - 主要な課題と将来方向を強調 - predictive modeling in embodied agents の課題と今後の方向性を提示 - 具体的な議論の詳細は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照・比較されている個別研究は明示されていない - 関連手法として foundation model、large-scale video generation、robotic video world model、reinforcement learning、navigation、autonomous driving が挙げられる - 同分野の定番として model-based reinforcement learning、learned simulator、video prediction に関する研究が次に読むべき候補 - 具体的な論文名は要旨からは不明

※ 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: Bohan Hou, Gen Li, Jindou Jia, Tuo An, Xinying Guo, Sicong Leng, Haoran Geng, Yanjie Ze, Tatsuya Harada, Philip Torr, Oier Mees, Marc Pollefeys, Zhuang Liu, Jiajun Wu, Pieter Abbeel, Jitendra Malik, Yilun Du, Jianfei Yang

分類: cs.RO, cs.CV

原文アブストラクト

World models, which are predictive representations of how environments evolve under actions, have become a central component of robot learning. They support policy learning, planning, simulation, evaluation, data generation, and have advanced rapidly with the rise of foundation models and large-scale video generation. However, the literature remains fragmented across architectures, functional roles, and embodied application domains. To address this gap, we present a comprehensive review of world models from a robot-learning perspective. We examine how world models are coupled with robot policies, how they serve as learned simulators for reinforcement learning and evaluation, and how robotic video world models have progressed from imagination-based generation to controllable, structured, and foundation-scale formulations. We further connect these ideas to navigation and autonomous driving, and summarize representative datasets, benchmarks, and evaluation protocols. Overall, this survey systematically reviews the rapidly growing literature on world models for robot learning, clarifies key paradigms and applications, and highlights major challenges and future directions for predictive modeling in embodied agents. To facilitate continued access to newly emerging works, benchmarks, and resources, we will maintain and regularly update the accompanying GitHub repository alongside this survey.

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