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ナビゲーションarXiv:2610.25690

ScaleNav: 言語条件付き局所ナビゲーションのためのスケーラブルなインターネット動画事前学習

ScaleNav: Scalable Internet Video Pretraining for Language-Conditioned Local Navigation

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インターネット上の一人称視点動画から目標指向の視覚ダイナミクスを学習し、シミュレーションデータで行動を整合させて、言語指示に従うロボットナビゲーションを実現する世界-行動フレームワークを提案した論文。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 言語条件付き local navigation を対象とした研究 - ロボットは初期観測で見えるテキスト指定の目標へ移動し、記述された位置で停止する - Internet egocentric videos を活用した統一的な world-action framework「ScaleNav」を提案 - 3段階の学習からなる - 実ロボット(quadruped robot)への展開も評価

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 実ロボットデータは収集コストが高く、simulated data は sim-to-real gap を残すという課題に対し、Internet egocentric videos をスケーラブルな実世界ナビゲーション経験の源として利用 - 単なる video pretraining ではなく、goal-directed visual dynamics を学習し、それを robot action generation に結びつける点が特徴 - 評価されたベースラインに対し、Short-Horizon OVON の単一視点適応版で 86.5%、HabitatGS-LN で 94.9% の成功率を達成

3. 技術・手法の肝は?

- 3段階の学習からなる unified world-action framework - 第1段階: instruction-conditioned video pretraining - Internet egocentric videos 上で、指示された目標にカメラが近づく際の観測変化を学習 - 第2段階: action alignment - action-labeled simulated data を用い、実行可能な action chunks を予測するよう学習 - 第3段階: joint fine-tuning - 全 trainable components をまとめて navigation 向けに最適化

4. どうやって有効だと検証した?

- ベンチマーク評価 - Short-Horizon OVON の単一視点適応版で成功率 86.5% - HabitatGS-LN benchmark で成功率 94.9% - いずれも評価されたベースラインを上回る - 実ロボット評価 - real quadruped robot に deploy し、実世界ナビゲーションへの汎化能力を支持する結果を報告

5. 議論はある?

- 要旨からは不明 - 失敗事例、限界、sim-to-real gap の残存度合い、計算コスト等の議論は要旨に記載なし - 実ロボット結果は汎化能力を支持すると述べるにとどまる

6. 次に読むべき論文は?

- Short-Horizon OVON(比較対象ベンチマーク) - HabitatGS-LN(提案評価ベンチマーク) - Internet egocentric videos を用いた video pretraining 関連研究 - world-action framework / world model 系のナビゲーション研究 - sim-to-real 転移に関する研究

※ 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: Yihui Yang, Yuanhong Yu, Jiawei Wang, Zhongrui Yu, Jia Shi, Kun Zhan, Ruizhen Hu, Xiaowei Zhou, Yu Liu, Sida Peng

分類: cs.RO

原文アブストラクト

We study language-conditioned local navigation, where a robot must navigate to a text-specified target visible in its initial observation and stop at the described location. End-to-end navigation policies require diverse training data to generalize across scenes, yet real-robot data is costly to collect and simulated data leaves a sim-to-real gap. Internet egocentric videos offer a scalable source of real-world navigation experience. Our key insight is to learn goal-directed visual dynamics from Internet egocentric videos, and use these dynamics to support robot action generation. To this end, we propose ScaleNav, a unified world-action framework with three-stage training. We first perform instruction-conditioned video pretraining on these videos to learn how observations evolve as the camera approaches instructed targets across diverse real-world scenes. Action alignment then uses action-labeled simulated data to train the model to predict executable action chunks. Joint fine-tuning subsequently optimizes all trainable components together for navigation. ScaleNav achieves success rates of 86.5% on a single-view adaptation of Short-Horizon OVON and 94.9% on our HabitatGS-LN benchmark, outperforming the evaluated baselines on both benchmarks. We further deploy and evaluate ScaleNav on a real quadruped robot, with results supporting the model's ability to generalize to real-world navigation. Code and videos are available at https://zju3dv.github.io/ScaleNav/

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