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VLAarXiv:2610.25734

密に考え、疎かに行動する:VLA自動運転のための潜在エキスパート認知チェーン

Think Densely, Act Sparsely: Latent Expert Cognitive Chains for Vision-Language-Action Autonomous Driving

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視覚・意味・幾何情報を潜在空間に密に取り込むため、VLAモデル内に段階的な潜在エキスパート認知チェーンを組み込んだLECDriveを提案。基礎視覚モデルの知識を蒸留しつつ効率的な推論を実現する。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 自動運転向けの Vision-Language-Action (VLA) モデル「LECDrive」を提案する論文 - 人間の階層的知覚を模し、VLA 内部に latent expert cognition の progressive chain を埋め込む枠組み - 少数の task-specific latent tokens をキャリアとして、視覚・意味・幾何の密な知識を内部化 - 推論時は効率的(sparse な行動出力)に保つ「Think Densely, Act Sparsely」パラダイムの実装 - 対象タスクは object perception、state prediction、trajectory planning など

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存 VLA は language instructions や trajectory signals など sparse supervision で訓練され、密な視覚観測から疎な表現への直接写像を強いられる - その結果、安全運転に必要な重要情報を圧縮・破棄しがちという問題を指摘 - 本研究はこれをモデル容量の不足ではなく、latent space に密な world representation を形成させる明示的機構の欠如と位置づける - 密な監督を latent 内部に段階的に注入する点が先行研究との差異 - 具体的な比較対象・数値的優位は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は?

- 少数の task-specific latent tokens をキャリアとして VLA に注入 - 基礎 vision モデルから密な知識を内部化:視覚表現 DINOv3、意味構造 SAM3、空間幾何 DepthAnything3 - これらの認知鎖を相互依存の chain として構成 - curriculum learning 原則に従い、representation → semantics → geometry の順に監督を段階的に構造化 - 推論時は compact な latent tokens により効率を維持

4. どうやって有効だと検証した?

- 複数の autonomous driving benchmarks で実験 - object perception、state prediction、trajectory planning の主要タスクをカバー - base VLMs の性能を一貫して改善することを示す - 具体的なデータセット名・指標・数値は要旨からは不明

5. 議論はある?

- 構造化された latent expert chains による密な world model 構築が VLA 自動運転の有望な方向と主張 - 限界・失敗事例・計算コストの詳細な議論は要旨からは不明 - latent tokens 数や curriculum 設計の感度分析の有無は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- DINOv3(視覚表現の基礎モデル) - SAM3(semantic segmentation 基礎モデル) - DepthAnything3(depth/geometry 基礎モデル) - 比較対象となる base VLMs および既存 VLA 自動運転手法(具体名は要旨からは不明) - curriculum learning 関連研究

※ 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: Jie Wang, Guang Li, Zhijian Huang, Jinlong Li, Chenxu Dang, Hangjun Ye, Yahong Han, Long Chen

分類: cs.CV, cs.RO

原文アブストラクト

Autonomous driving fundamentally demands dense understanding of visual, semantic, and geometric information, yet existing Vision-Language-Action (VLA) models are typically trained with sparse supervision such as language instructions or trajectory signals. This direct mapping from dense visual observations to sparse representations forces the model to compress or even discard critical scene information essential for safe driving. We argue that this limitation does not stem from insufficient model capacity, but from the lack of explicit mechanisms that encourage the formation of dense world representations in the latent space. In this spirit, we propose a novel paradigm for driving intelligence, Think Densely, Act Sparsely, and instantiate it with an efficient and interpretable framework, LECDrive (Latent Expert Cognitive Chains for Vision-Language-Action autonomous Driving). The core idea is to mimic the hierarchical perception process of humans by embedding a progressive chain of latent expert cognition within the VLA model. Concretely, we inject a compact set of task-specific latent tokens as carriers, enabling the model to internalize dense knowledge from foundational vision models, including visual representations (DINOv3), semantic structures (SAM3), and spatial geometry (DepthAnything3), while maintaining efficient inference. This interdependent cognitive chain follows a curriculum learning principle, where supervision is progressively structured from representation to semantics and geometry. Extensive experiments demonstrate that LECDrive consistently improves the performance of base VLMs across multiple autonomous driving benchmarks, covering key tasks such as object perception, state prediction, and trajectory planning. These findings suggest that constructing dense world models through structured latent expert chains is a promising direction for VLA-based autonomous driving.

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