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VLAarXiv:2609.36967

トークン重要度を超えて:効率的な視覚-言語-行動推論のための空間スキャフォールドの保持

Beyond Token Importance: Preserving Spatial Scaffolds for Efficient Vision-Language-Action Inference

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視覚トークンの空間的な広がりを保つことで、視覚-言語-行動モデルの推論を高速化する訓練不要のトークン枝刈り手法を提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- VLA (Vision-Language-Action) モデルの推論を効率化する visual token pruning 手法の研究。 - 既存の意味論的 pruning がロボット操作に必要な空間情報を無視する問題を指摘。 - 空間被覆半径 (spatial coverage radius) という指標で診断し、GeoScaffold を提案。 - 訓練不要 (training-free) で visual token を削減しつつ成功率を維持。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存手法は task-level の意味論的関連度で個別 token を選択。 - 単純な Stride baseline (1次元系列に沿った均一サンプリング) が意味論的・ランダム pruning を上回る場合があることを発見。 - しかし token budget を少し減らすと Stride は崩壊。 - GeoScaffold は空間 scaffold を保持し、20% token で 93.2% 成功率を維持。 - 未 pruning 比 1.78 倍の prefill 高速化を達成。

3. 技術・手法の肝は?

- 各画像を空間領域に分割。 - task-relevance 重みで領域間の token budget を配分。 - 領域内では farthest point sampling で scaffold token を選択。 - 局所的な coverage radius を低減。 - training-free で適用可能。

4. どうやって有効だと検証した?

- pi 0.5 と LIBERO で評価。 - visual token を 20% のみ保持。 - 平均成功率 93.2% を維持。 - 未 pruning baseline に対し 1.78 倍の prefill 高速化。 - Stride baseline や意味論的・ランダム pruning との比較で有効性を検証。

5. 議論はある?

- 保持 token の空間構造とタスク成功率に強い相関。 - 信頼できる VLA pruning には task-relevant token だけでなく空間 scaffold の保持が必要。 - Stride が特定比率で優位だが token budget 削減で崩壊する現象を spatial coverage radius で特徴づけ。 - その他の議論や限界は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- Stride baseline (本論文で構築)。 - pi 0.5 (ベース VLA モデル)。 - LIBERO (ベンチマーク)。 - 関連手法として visual token pruning, semantic pruning, random pruning, farthest point sampling。

※ 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: Jiayu Chen, Shuyong Gao, Jingkai Jia, Xiaosheng Bu, Jiyuan Fu, Lingyi Hong, Kaixun Jiang, Yipan Xu, Wenqiang Zhang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Existing VLA pruning strategies primarily select individual visual tokens according to task-level semantic relevance, while overlooking the spatial information required for robotic manipulation. To examine this limitation, we construct a simple Stride baseline that uniformly samples tokens along the flattened one-dimensional visual sequence, representing a purely geometric pruning strategy. Surprisingly, Stride outperforms semantic pruning and random pruning at certain pruning ratios, but collapses when the token budget is only slightly reduced. We characterize this phenomenon through the spatial coverage radius, defined as the largest spatial blind spot induced by the retained token set after pruning. Our analysis reveals a strong correlation between the spatial structure of retained tokens and task success, suggesting that reliable VLA pruning requires preserving not only task-relevant tokens but also the spatial scaffold of the scene. Motivated by this diagnosis, we propose GeoScaffold, a training-free visual token pruning method that partitions each image into spatial regions, allocates inter-region token budgets using task-relevance weights, and selects intra-region scaffold tokens via farthest point sampling to reduce the local coverage radius. On pi 0.5 and LIBERO, GeoScaffold retains only 20% of visual tokens while preserving a 93.2% average success rate, and achieves a 1.78 times prefill speedup over the unpruned baseline.

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