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プランニングarXiv:2605.04525

HDFlow: 長期的タスクのための階層的拡散フロープランニング

HDFlow: Hierarchical Diffusion-Flow Planning for Long-horizon Tasks

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拡散モデルと整流フローモデルを階層的に組み合わせ、長期的な家具組み立てなどのタスクを効率的に計画する手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 長期的・疎報酬タスクのための階層的計画フレームワーク HDFlow を提案。 - 高レベル diffusion planner と低レベル rectified flow planner を組み合わせる。 - 高レベルは潜在空間で戦略的 subgoal 列を生成。 - 低レベルは subgoal に導かれ、滑らかで密な trajectory を ODE ベースで生成。 - 家具組立タスク(シミュレーション・実世界)と locomotion/manipulation ベンチマークで評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の生成的計画手法は階層分解の原理的枠組みを欠き、反復 denoising による計算負荷が高い。 - HDFlow は diffusion の探索能力と rectified flow の高速・効率的な ODE 生成を最適に活用。 - 単一パラダイムの生成的プランナの限界を克服。 - 4つの家具組立タスクで state-of-the-art を大幅に上回る性能。 - 多様な locomotion/manipulation タスクを含む2つの長期的ベンチマークで汎化性を示す。

3. 技術・手法の肝は?

- 階層的計画:高レベル diffusion planner が潜在空間で subgoal 列を生成。 - 低レベル rectified flow planner が subgoal に条件付けられ、滑らかで密な trajectory を ODE ベースで生成。 - diffusion の探索能力と rectified flow の速度・効率を組み合わせる。 - 高レベルは戦略的 subgoal を生成し、低レベルがそれを実行可能な trajectory に変換。

4. どうやって有効だと検証した?

- 4つの挑戦的な家具組立タスクをシミュレーションと実世界で評価。 - state-of-the-art 手法と比較し、大幅に優れることを示す。 - 多様な locomotion と manipulation タスクを含む2つの長期的ベンチマークで汎化性を実証。 - プロジェクトページで詳細を公開。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。 - 限界や失敗事例、計算コストの詳細、実世界展開の課題などは明記されていない。

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は明記されていない。 - 関連手法として diffusion planning、rectified flow、hierarchical planning、behavior cloning などが挙げられる。 - 同分野の定番として Decision Transformer、Diffuser、DiffuserLite などが考えられるが、要旨に記載はない。

※ 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: Nandiraju Gireesh, Yuanliang Ju, Chaoyi Xu, Weiheng Liu, Yuxuan Wan, He Wang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Recent advances in generative models have shown promise in generating behavior plans for long-horizon, sparse reward tasks. While these approaches have achieved promising results, they often lack a principled framework for hierarchical decomposition and struggle with the computational demands of real-time execution, due to their iterative denoising process. In this work, we introduce Hierarchical Diffusion-Flow (HDFlow), a novel hierarchical planning framework that optimally leverages the strengths of diffusion and rectified flow models to overcome the limitations of single-paradigm generative planners. HDFlow employs a high-level diffusion planner to generate sequences of strategic subgoals in a learned latent space, capitalizing on diffusion's powerful exploratory capabilities. These subgoals then guide a low-level rectified flow planner that generates smooth and dense trajectories, exploiting the speed and efficiency of ordinary differential equation (ODE)-based trajectory generation. We evaluate HDFlow on four challenging furniture assembly tasks in both simulation and real-world, where it significantly outperforms state-of-the-art methods. Furthermore, we also showcase our method's generalizability on two long-horizon benchmarks comprising diverse locomotion and manipulation tasks. Project website: https://hdflow-page.github.io/

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