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VLA/強化学習arXiv:2606.25800

ROAD-VLA: 自己蒸留による視覚言語行動モデルのロバストなオンライン適応

ROAD-VLA: Robust Online Adaptation via Self-Distillation for Vision-Language-Action Models

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ロボット操作のための視覚言語行動モデル(VLA)のオンライン適応を強化するため、行動空間で近位教師を構築する自己蒸留フレームワークを提案。スパースな報酬を密なトークンレベルの信号に変換し、PPOを上回る性能を示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Vision-Language-Action (VLA) モデルのオンライン適応を改善する手法。 - 強化学習の疎な報酬を、自己蒸留により密なトークンレベルの監督信号に変換。 - 行動空間で教師を構築する advantage-guided self-distillation フレームワーク。 - 7つのロボット操作環境で評価し、PPOをほぼ全ての設定で上回る。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の自己蒸留はテキストベースの特権教師(デモ、検索経験、高レベル計画)を用いるが、VLA適応には非効率。 - 記号的指導と低レベルロボット行動の間にモダリティギャップがあることを指摘。 - 提案手法は行動空間で直接教師を構築し、このギャップを回避。 - 疎な報酬を密なトークン監督に変換し、PPOより優れた適応性能を実現。

3. 技術・手法の肝は?

- 行動トークンのロジットを、校正された advantage 推定で摂動させ、近位教師を構築。 - 教師は現在のポリシーに近いまま、密なトークンレベルの監督を提供。 - 校正された advantage と正確な教師マッチングの下で、ポリシー改善の下限を導出。 - これにより疎な報酬から効率的なオンライン適応を可能にする。

4. どうやって有効だと検証した?

- 7つのロボット操作環境で、in-distribution および out-of-distribution シフトを含めて評価。 - ほぼ全ての設定で PPO を上回る性能を確認。 - これにより robust なオンライン VLA 適応が有効であることを実証。

5. 議論はある?

- テキストベースの特権教師が VLA 適応に無効である理由として、モダリティギャップを議論。 - 行動空間での教師構築がこの問題を緩和することを示唆。 - 校正された advantage と教師マッチングの仮定の下での理論的下限を提示。 - その他の限界や議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- PPO (Proximal Policy Optimization) との比較が主要。 - 自己蒸留 (self-distillation) を用いた VLA 適応の関連研究。 - テキストベースの特権教師 (demonstrations, retrieved experiences, high-level plans) を用いた手法。 - Vision-Language-Action (VLA) モデルのオンライン適応に関する研究。

※ 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: Kejing Wang, Toan Nguyen, Minh Hoang Nguyen, Simon Khan, Flora D. Salim

分類: cs.LG, cs.RO

原文アブストラクト

Effective online adaptation of vision-language-action (VLA) models remains challenging, as sparse rewards provide weak supervision for high-dimensional autoregressive action policies. Although self-distillation can in principle provide denser training signals, we find that text-based privileged teachers conditioned on demonstrations, retrieved experiences, or high-level plans are ineffective for VLA adaptation, exposing a modality gap between symbolic guidance and low-level robot actions. We propose ROAD-VLA, an advantage-guided self-distillation framework that constructs a proximal teacher directly in action space by perturbing action-token logits with calibrated advantage estimates. This converts sparse rewards into dense token-level supervision while keeping the teacher close to the current policy. We further derive a policy-improvement lower bound under calibrated advantages and accurate teacher matching. Across seven robotic manipulation environments with in-distribution and out-of-distribution shifts, ROADVLA outperforms PPO in nearly all settings, demonstrating robust online VLA adaptation.

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