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一人称視点/道具使用推論arXiv:2609.39378

EgoTools: 実世界の一人称視点動画における道具中心の推論に向けて

EgoTools: Towards Tool-Centric Reasoning in Real-World Egocentric Videos

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道具を使う一人称視点動画の大規模データセット(100時間)と、知覚・幾何・手順・因果推論を問う1,000問のベンチマークを構築し、既存の動画マルチモーダルモデルが道具使用の理解に苦戦することを示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- EgoToolsは、実世界のegocentric動画におけるtool-use理解のための初の包括的スイート。 - 2つの要素から成る。 - EgoTools-Data: 100時間のtool中心egocentric記録。同期音声、dense captions、推論重視のnarration、補助3D情報を含む大規模コーパス。 - EgoTools-Bench: 4トラック・1,000 QAペアの診断ベンチマーク。知覚・幾何から手順・因果推論までtool-use理解をカバー。 - 目的は、tool-centric embodied reasoningの訓練と評価を統合的に支援すること。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のmultimodal video modelsはcaptioningやgeneral video QAでは高性能だが、tool-centric embodied reasoningは限定的。 - 進展を妨げていたのは、実世界egocentricデータと診断ベンチマークの欠如。 - EgoToolsは初の包括的スイートとして、100時間の実世界egocentric記録と4トラック1,000 QAペアの診断ベンチマークを提供。 - 訓練リソースとしても検証され、source-video separation下でSFTによりQwen3-VL-8B-Instructを50.0%から60.9%へ改善。

3. 技術・手法の肝は?

- EgoTools-Data: tool中心egocentric録画100時間。同期音声、dense captions、reasoning-heavy narrations、補助3D情報を付与。 - EgoTools-Bench: 4トラックから成る1,000 QAペアの診断ベンチマーク。知覚・grounding、幾何、手順、因果推論を評価。 - 評価ではsource-video separationを厳守。 - 訓練にはfull supervised fine-tuning (SFT)を用い、Qwen3-VL-8B-Instructで検証。

4. どうやって有効だと検証した?

- EgoTools-Benchで現行モデルを評価。Gemini-3.1-Proは全体66.9%だがPerception & Groundingは51.7%にとどまる。 - EgoTools-Dataを訓練リソースとして検証。1,000問ベンチマーク全体で、full SFTによりQwen3-VL-8B-Instructが50.0%から60.9%へ向上。 - この際、strict source-video separationを実施。 - 結果として、EgoToolsが訓練と診断評価の統合リソースとなることを示す。

5. 議論はある?

- 現行モデルはtool useを視覚的証拠にgroundingすることが依然として困難。 - Gemini-3.1-Proの全体66.9%に対しPerception & Groundingが51.7%と低く、知覚・groundingがボトルネック。 - EgoTools-Dataは訓練リソースとして有効だが、source-video separation下でのSFT改善は限定的。 - 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?

- 要旨で参照・比較されている研究は明示されていない。 - 関連手法として、multimodal video models (例: Gemini-3.1-Pro, Qwen3-VL-8B-Instruct) やgeneral video QA、captioningが挙げられる。 - 同分野の定番として、egocentric video understandingやtool-use reasoningのベンチマーク研究を次に読むべき。

※ 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: Shulin Tian, Junsu Kim, Shuai Liu, Hao Li, Yujiao Shen, Sihan Li, Zhe Yang, Yeongon Kim, Feiyu Li, Jialin Wu, Yichi Zhang, Wenhui Wang, Runmao Yao, Yuhao Dong, Zhaoxi Chen, Fangzhou Hong, Antonino Furnari, Jingkang Yang, Hongyuan Zhu, Ziwei Liu

分類: cs.CV

原文アブストラクト

Real-world embodied tasks, from everyday activities to professional procedures, require agents to act under physical constraints while tracking evolving object and task states. Tool use sits at the heart of such tasks, as many everyday and professional activities are tool-mediated. Understanding them requires reasoning about affordances, hand-tool-object geometry, procedural progress, and causal effects on target objects. Yet despite strong performance on perception-oriented video tasks such as captioning and general video QA, current multimodal video models remain limited in this form of tool-centric embodied reasoning. Progress in this direction has been limited by the lack of real-world egocentric data and diagnostic benchmarks. To address this gap, we introduce EgoTools, the first comprehensive suite for egocentric tool-use understanding. It consists of two complementary components: EgoTools-Data, a large-scale corpus of 100 hours of tool-centric egocentric recordings with synchronized audio, dense captions, reasoning-heavy narrations, and supplementary 3D information; and EgoTools-Bench, a diagnostic benchmark of 1,000 QA pairs across four tracks that cover tool-use understanding from perception and geometry to procedure and causal reasoning. Experimental results show that current models still struggle to ground tool use in visual evidence: Gemini-3.1-Pro achieves 66.9% overall accuracy but only 51.7% on Perception & Grounding. Beyond evaluation, we validate EgoTools-Data as a training resource. On the full 1,000-question benchmark, full supervised fine-tuning improves Qwen3-VL-8B-Instruct from 50.0% to 60.9%, under strict source-video separation. Together, these results establish EgoTools as a unified resource for both training and diagnostic evaluation of real-world egocentric tool-use understanding.

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