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視覚言語ナビゲーションarXiv:2605.17249

SEDualVLN: 空間強化デュアルシステムによる視覚言語ナビゲーション

SEDualVLN: A Spatially-Enhanced Dual-System for Vision-Language Navigation

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視覚言語ナビゲーションの性能を高めるため、空間認識を強化した2つのシステム(VLMとMLLM)を組み合わせたフレームワークを提案し、VLN-CEベンチマークで最高性能を達成した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Vision-Language Navigation (VLN) の新しいフレームワーク SEDualVLN を提案 - 二つのシステムからなる dual-system 構成 - System 1: 空間認識を強化した Vision-Language Model (VLM) による行動生成 - System 2: 汎用 Multimodal Large Language Model (MLLM) と mapping module を統合し、waypoint を計画 - 両システムが fast-slow 協調アプローチでナビゲーションタスクを完了 - VLN-CE ベンチマークで state-of-the-art 性能を達成

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の end-to-end VLM ポリシーは長期的なナビゲーションが苦手で動的推論に欠ける - zero-shot モジュラーパイプラインは空間的 grounding が限られ、信頼できる計画が難しく、推論時間も長い - SEDualVLN は両者のギャップを埋める - System 1 が global/local 空間認識を強化 - System 2 がリアルタイム 3D マップの top-down ビューとレンダリングされた path 画像を利用 - これにより方向感覚を養い、高速・低速協調で効率的にナビゲーション

3. 技術・手法の肝は?

- System 1: global および local の空間認識を強化した VLM で行動を生成 - System 2: 汎用 MLLM と mapping module を統合 - MLLM がリアルタイム 3D マップの top-down ビューとレンダリングされた path 画像列を活用して waypoint を計画 - 両システムが異なる空間強化を利用し、fast-slow 協調で連携 - 詳細なアーキテクチャや学習方法は要旨からは不明

4. どうやって有効だと検証した?

- VLN-CE ベンチマークで state-of-the-art 性能を達成 - 各システムとモジュールの有効性を ablation studies で実証 - 具体的な評価指標や実験設定は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 要旨からは不明 - 限界や今後の課題についての言及はない

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究: - end-to-end Vision-Language Model (VLM) ポリシー - zero-shot モジュラーパイプライン - Multimodal Large Language Model (MLLM) - 関連手法: - VLN-CE ベンチマーク - mapping module - fast-slow 協調アプローチ

※ 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: Jingzhi Huang, Junkai Huang, Wenxuan Song, Haoyang Yang, Hailong Huang, Haoang Li, Yi Wang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Vision-Language Navigation (VLN) approaches have currently followed two primary paradigms: the end-to-end Vision-Language Model (VLM) policy fine-tuned on navigation trajectories to directly predict actions, and the zero-shot modular pipeline integrating pre-trained Multimodal Large Language Model (MLLM) for training-free generalization to unseen environments. However, end-to-end methods struggle with long-horizon navigation and lack dynamic reasoning, whereas zero-shot methods are constrained by limited spatial grounding for reliable planning and also require substantial reasoning time. To bridge this gap, we introduce SEDualVLN, a spatially-enhanced dual-system VLN framework. System 1 is a VLM model enhanced with both global and local spatial awareness, used for action generation. System 2 integrates a general MLLM with a mapping module, wherein the MLLM plans waypoints by leveraging top-down views of the real-time 3D map alongside streams of rendered path images. Both systems leverage different forms of spatial enhancement to cultivate the agent's sense of direction in VLN tasks. Ultimately, they cooperate to complete the navigation task through a fast-slow coordinated approach. SEDualVLN achieves state-of-the-art performance on VLN-CE benchmarks, and further ablation studies demonstrate the effectiveness of each system and module.

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