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ロボット操作arXiv:2605.18593

求めていたものではない:家庭用ロボット操作におけるタイポグラフィ攻撃

Not What You Asked For: Typographic Attacks in Household Robot Manipulation

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家庭用ロボットの操作パイプライン全体に対するタイポグラフィ攻撃の影響を、HabitatシミュレーションとHomeRobotベンチマークで評価し、攻撃成功率67.8%で誤った物体を物理的に掴んで運ぶことを実証した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 家庭用ロボット操作における typographic attack の影響を評価した研究。 - Open-vocabulary な embodied AI エージェントが CLIP などの vision-language model に依存する中、物理シーン内の印刷文字が視覚判断を意味的に上書きする脆弱性を扱う。 - Habitat ベースのシミュレーションで HomeRobot benchmark を用い、Sense-Plan-Act パイプライン全体への影響を検証。 - 攻撃成功率 (ASR) は 67.8%、完全成功エピソードでは 70.0%。 - 知覚誤りが 3D semantic map を介して伝播し、誤った物体を把持・運搬する kinetic failure を引き起こすことを示す。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の typographic attack 研究は静的 2D ベンチマークや 3D navigation タスクに限定されていた。 - 本研究は家庭用ロボット操作の full Sense-Plan-Act パイプラインへの影響を初めて評価。 - 知覚誤りが 3D semantic map を介して物理的行動失敗 (kinetic failure) に至ることを実証した点が新しい。 - 制御された評価プールで定量的な ASR を報告し、実世界安全性への具体的脅威を示した。

3. 技術・手法の肝は?

- Habitat ベースのシミュレーションで HomeRobot benchmark を使用。 - 分離型知覚アーキテクチャ (decoupled perception architecture) を導入。 - 凍結した CLIP encoder に adversarial sticker を提示しつつ、DETIC で幾何学的グラウンディングを維持。 - 知覚最適化なし、制御されていない視角とオクルージョンの条件下で評価。 - 知覚誤りが persistent 3D semantic map に伝播し、誤把持・誤運搬を引き起こすメカニズムを分析。

4. どうやって有効だと検証した?

- 59 の attributable episode からなる制御された評価プールで検証。 - 攻撃成功率 (ASR) は全体で 67.8%、完全成功エピソードでは 70.0%。 - 知覚誤りが 3D semantic map を介して kinetic failure を引き起こすことを確認。 - ロボットが実際に誤った物体を把持し、目標の receptacle に届ける事例を観測。 - 視角やオクルージョンが制御されていない条件下でも攻撃が有効であることを示した。

5. 議論はある?

- typographic misclassification が modular manipulation pipeline の安全性に対する現実的・測定可能・物理的に重大な脅威であると結論。 - 従来の typographic attack 研究が未検討だった領域を埋める。 - 知覚誤りが 3D semantic map を介して伝播する点が、単なる知覚誤りを超えた物理的リスクを生む。 - 限界や緩和策については要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- CLIP (Radford et al.) - DETIC (Zhou et al.) - HomeRobot benchmark - Habitat - 従来の typographic attack 研究 (静的 2D ベンチマークや 3D navigation タスク) - Open-vocabulary embodied AI 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: Ali Iranmanesh, Peng Liu

分類: cs.CR, cs.AI, cs.RO

原文アブストラクト

Open-vocabulary embodied AI agents increasingly rely on vision-language models such as CLIP for object perception and task grounding. However, the shared embedding space that enables this flexibility introduces a structural vulnerability to typographic attacks, where printed text in a physical scene semantically overrides visual judgment. While prior work has quantified this threat in static 2D benchmarks and 3D navigation tasks, its impact on the full Sense-Plan-Act pipeline of household robot manipulation remains unexplored. This work evaluates typographic attacks in a Habitat-based simulation using the HomeRobot benchmark. We introduce a decoupled perception architecture that exposes a frozen CLIP encoder to adversarial stickers while maintaining geometric grounding via DETIC. In a controlled evaluation pool of 59 attributable episodes, the attack achieves an overall Attack Success Rate (ASR) of 67.8%, rising to 70.0% among fully successful episodes, under uncontrolled viewing angles and occlusion with no perceptual optimization. Critically, we find that perceptual errors propagate through the persistent 3D semantic map to produce kinetic failures, defined here as physically executed grasping and transport of the wrong object driven by an adversarially poisoned semantic state. In these cases, the robot physically grasps and delivers the wrong object to a target receptacle. These results establish typographic misclassification as a real, measurable, and physically consequential threat to the safety of modular manipulation pipelines that prior typographic attack research has left unexamined.

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