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VLAarXiv:2606.27295

LA4VLA: 視覚なしで行動を学習する言語-行動事前学習

LA4VLA: Learning to Act without Seeing via Language-Action Pretraining

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視覚-言語-行動モデルが視覚情報に過度に依存する問題を解決するため、視覚観察なしで言語条件付き行動の事前学習を行うフレームワークを提案し、シミュレーションと実世界で性能向上を確認した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 提案: LA4VLA は、視覚観測なしで language-conditioned action prior を獲得する Language-Action (LA) 事前学習フレームワーク。 - 目的: VLA モデルが視覚ショートカットに依存し、言語による行動条件付けを学びにくい問題を緩和。 - データ: 既存の expert demonstration から atomic action segment と low-level action description を対応付け、LA-33K (33K LA episodes) を構築。 - モデル: 軽量 1B パラメータの VLA モデル LA4VLA-1B を開発。 - 学習法: LA-only、sequential LA-to-VLA、mixed LA-VLA の 3 パラダイムを検討。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来: VLA は visual observation と language instruction を同時に action へ写像する事前学習が主流。 - 課題: dense な visual-action supervision が sparse な language-action signal を支配し、visual shortcut に依存しやすい。 - 差分: LA4VLA は視覚観測なしの LA 事前学習で、タスク・シーン間で再利用可能な manipulation skill を獲得。 - 効果: シミュレーションと実世界で LA-pretrained policy が matched VLA-pretrained を一貫して上回る。 - 追加利点: LA と VLA の併用でさらなる性能向上。

3. 技術・手法の肝は?

- 分解: expert demonstration trajectory を atomic action segment に分割。 - 対応付け: 各 segment に low-level action description を付与。 - データ生成: 既存 demonstration のみから LA-33K を構築(追加の robot data collection 不要)。 - モデル: 1B パラメータの LA4VLA-1B を開発。 - 学習パラダイム: LA-only pretraining、sequential LA-to-VLA pretraining、mixed LA-VLA pretraining の 3 種を検討。

4. どうやって有効だと検証した?

- 評価: simulation と real-world tasks の両方で検証。 - 比較: LA-pretrained policy は matched VLA-pretrained counterpart を一貫して上回る。 - 併用効果: LA と VLA の supervision を組み合わせるとさらに向上。 - 定量: mixed LA-VLA pretraining により LA4VLA-1B の平均成功率が no-pretraining baseline 比で simulation 最大 +17.8 ポイント、real-world 最大 +45.0 ポイント。

5. 議論はある?

- 主張: LA4VLA は VLA policy を強化・頑健化する有効かつ補完的な事前学習戦略。 - 利点: 視覚ショートカット依存を減らし、言語条件付け行動 prior を獲得。 - 制約: 要旨からは不明(例: 失敗事例、計算コスト、汎化限界の詳細)。 - データ: LA-33K は既存 demonstration 由来で追加収集不要。 - 今後の課題: 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較: VLA (Vision-Language-Action) モデル、visual-action supervision、language-action signal。 - 関連手法: LA-only pretraining、sequential LA-to-VLA pretraining、mixed LA-VLA pretraining。 - データセット: LA-33K。 - モデル: LA4VLA-1B。 - 同分野の定番: robot demonstration を用いた VLA 事前学習、language-conditioned imitation learning。

※ 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: Tao Lin, Yuxin Du, Yiran Mao, Zewei Ye, Yilei Zhong, Bing Cheng, Yiming Wang, Jiting Liu, Yang Tian, Junchi Yan, Feiran Wu, Zenan Meng, Hu Wei, Yuqian Fu, Gen Li, Bo Zhao

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Vision-Language-Action (VLA) models are commonly pretrained on robot demonstrations by jointly mapping visual observations and language instructions to actions. However, dense visual-action supervision can dominate the comparatively sparse language-action signal. As a result, policies may rely on visual shortcuts rather than learn how language conditions action execution, making them sensitive to visual variations. To address this limitation, we propose LA4VLA, a language-action pretraining framework that enables policies to acquire language-conditioned action priors without visual observations. These priors capture reusable manipulation skills shared across tasks and scenes, reducing reliance on scene-specific visual cues. Specifically, LA4VLA decomposes expert demonstration trajectories into atomic action segments and pairs each segment with a corresponding low-level action description. This yields LA-33K, a dataset of 33K Language-Action (LA) episodes derived entirely from existing demonstrations without additional robot data collection. We further develop LA4VLA-1B, a lightweight 1B-parameter VLA model, and investigate three paradigms for incorporating language-action supervision into VLA learning: LA-only pretraining, sequential LA-to-VLA pretraining, and mixed LA-VLA pretraining. Across simulation and real-world tasks, LA-pretrained policies consistently outperform matched VLA-pretrained counterparts, while combining LA and VLA supervision leads to further gains. In particular, mixed LA-VLA pretraining improves the average success rate of LA4VLA-1B over the no-pretraining baseline by up to 17.8 and 45.0 percentage points in simulation and real-world tasks, respectively. These results establish LA4VLA as an effective and complementary pretraining strategy for building stronger and more robust VLA policies.

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