EmbodiedAI


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#Pocket #Dataset #ReinforcementLearning #Evaluation #read-later #Selected Papers/Blogs #VisionLanguageModel #RewardModel #Robotics Issue Date: 2026-01-09 GPT Summary- 強化学習における報酬設計の重要性を踏まえ、実ロボティクスでの自動報酬モデルとしてのビジョン・ランゲージモデル(VLM)の効果を探求。新たに「RoboReward」データセットを導入し、成功例の反事実的ラベリングやネガティブ例データ拡張を通じて多様なタスクを網羅した訓練データを構築。評価の結果、既存のVLMには改善の余地があり、4Bおよび8Bパラメータモデルが短期タスクで優れた報酬を提供。最終的に、8Bモデルを実ロボット強化学習に適用し、人間提供の報酬とのギャップを縮小する成果を得た。データセットやモデルは公開されている。 Comment

元ポスト:

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#EfficiencyImprovement #Pocket #Supervised-FineTuning (SFT) #PEFT(Adaptor/LoRA) #Robotics #VisionLanguageActionModel #One-Line Notes Issue Date: 2025-12-28 GPT Summary- VLAモデルはロボティクスにおける視覚と言語の統合を目指すが、物理的要因へのファインチューニングが必要。既存手法は特異性に欠けるため、タスク特異的な注意ヘッドを選択的にファインチューニングする「Robotic Steering」を提案。Franka Emikaロボットアームでの評価により、Robotic SteeringがLoRAを上回り、堅牢性、計算コスト削減、解釈可能性の向上を実現することを示した。 Comment

pj page: https://chancharikmitra.github.io/robosteering/

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VLAにおいて学習したいタスクと関連する(sparseな) attention headsだけをfinetuningすることで、効率的に、忘却を防ぎつつ、overfitを防ぐような手法を提案。




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#ComputerVision #GraphBased #Pocket #Dataset #ReinforcementLearning #Evaluation #Robotics #SpatialUnderstanding Issue Date: 2025-12-25 GPT Summary- 家庭内のモバイルマニピュレーター向けに、空間的・機能的関係を統合したMomaGraphを提案。これを支えるために、初の大規模データセットMomaGraph-Scenesと評価スイートMomaGraph-Benchを提供。さらに、7Bのビジョン・ランゲージモデルMomaGraph-R1を開発し、タスク指向のシーングラフを予測。実験により、71.6%の精度を達成し、オープンソースモデルの中で最先端の結果を示した。 Comment

pj page: https://hybridrobotics.github.io/MomaGraph/

元ポスト:

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#ComputerVision #Pocket #Dataset #Transformer #SyntheticData #DiffusionModel #Robotics #WorldModels #VisionLanguageActionModel #4D (Video) #One-Line Notes #Third-Person View Issue Date: 2025-12-12 GPT Summary- X-Humanoidは、動画から動画への生成的な編集アプローチを用いて、人間からヒューマノイドへの翻訳を実現するモデルです。Unreal Engineを活用し、17時間以上のペア合成動画を生成するデータ作成パイプラインを設計し、60時間のEgo-Exo4D動画を用いて360万以上の「ロボティクス化」されたヒューマノイド動画フレームを生成しました。定量的分析とユーザー調査により、69%のユーザーが動きの一貫性で最も優れていると評価し、62.1%が具現化の正確さで最も優れていると評価しました。 Comment

pj page: https://showlab.github.io/X-Humanoid/

元ポスト:

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既存研究は主観視点の動画における人の腕をロボットアームにルールベースで置き換えるなどの方法で動画をオーバレイすることでdata scarcityの問題に対処してきており、これは有望なアプローチだが、第三者視点の動画はしばしばより複雑(全身が写り、背景が動的に変化し遮蔽に隠れたりもする)で課題がある。このため、第三者視点での動画を人間からヒューマノイドに置換するモデルを学習[^1]し(強力なvideo editingモデルでもこの点はまだ苦戦するタスクとのこと)、私生活における人間の動画をヒューマノイドに置き換えてデータを合成することでロボットのポリシーや世界モデルの学習データ不足を補います、という話に見える。

[^1]: この部分の学習データはUnreal Engineを用いて17+時間に及ぶ人間-ヒューマノイドペアの動画を合成

(以下Chatgptとの問答により得た情報なのでハルシネーションの恐れがあります)

主観視点での人間の腕をロボットアームに置き換えて学習データを合成するというのは気持ちが分かりやすかったのだが(=人間の腕と実際にロボット自身がカメラを通じて見る自分の腕は形状が違うため学習時と運用時にgapが生じる)、なぜ第三者視点でのこのようなHuman-Humanoid gapを埋めた学習データが必要なのか、という話はざーっと論文を見た限り書いておらず門外漢の私ではわからなかったので、ChatgptやGeminiにきいてみた。LLMの応答によると
- 主観視点での動画には限りがあり、第三者視点での動画の方が単純にデータ量が多い
- 主観視点動画では見える範囲が限定的であり、たとえばロボットに特定の動作を学習させたいときに、全身動作や背景の動き、物体との位置関係などはわからない。
- ロボットが実際に得る視界もロボットから見た時の主観視点であるが、それとは別の話としてこのような第三者視点がロボットが多様なタスクを学ぶときに全身が写っている動画は有用であるか(タスク、意図、行動の選択パターンなどの動作の意味情報を学ぶ)。また、第三者視点動画をロボットの視点に変換するようなモデルを作るためにもこのようなデータは必要で、これによりロボットは第三者視点の人間動画から学び、最終的にそれらを自分の主観視点に対応する表現として学習(retargetと呼ぶらしい)できる。

といった背景があるらしい。

(LLMから得た情報ここまで)

↑のLLMからの情報は妥当なように感じる。
まああとは、そもそも、ロボットが溢れかえる世界になったときに、ロボットが写っている学習データがないとまずいよね、というのも将来的にはあるのかなという感想。




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#ComputerVision #Pocket #Zero/Few/ManyShotPrompting #VideoGeneration/Understandings #Robotics #WorldModels #One-Line Notes Issue Date: 2025-11-12 GPT Summary- PhysWorldは、物理世界のモデル化を通じてビデオ生成とロボット学習を結びつけるフレームワークです。従来のビデオ生成モデルは物理を無視しがちで、ロボットの操作に不正確さをもたらしますが、PhysWorldはタスク条件付きのビデオを生成し、物理世界を再構築します。これにより、生成されたビデオの動きを物理的に正確なアクションに変換し、実際のロボットデータ収集なしでゼロショットのロボット操作を実現します。実験により、PhysWorldは操作精度を大幅に向上させることが示されました。 Comment

pj page: https://pointscoder.github.io/PhysWorld_Web/

画像とタスクプロンプトを与えて動画を生成し、生成された動画に対してworld modelを用いて物理世界の情報を再構築し、そこからロボットのアクションとして何が必要かを推定することでRLをする、結果的にzeroshotでのロボット操作が実現できる、みたいな話に見える(Figure2)

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#ComputerVision #Pocket #NLP #Dataset #LanguageModel #Evaluation #MultiModal #read-later #Selected Papers/Blogs #Robotics Issue Date: 2025-11-10 GPT Summary- MLLMsの物理的道具に対する理解を評価するための新しいベンチマークPhysToolBenchを提案。1,000以上の画像-テキストペアからなるVQAデータセットで、道具認識、道具理解、道具創造の3つの能力を評価。32のMLLMsに対する評価で道具理解に欠陥があることが明らかになり、初歩的な解決策を提案。コードとデータセットは公開。 Comment

元ポスト:

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興味深い




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#Survey #Pocket #LanguageModel #Robotics #WorldModels Issue Date: 2025-09-25 GPT Summary- 具現化されたAIはAGI達成のための知的システムであり、LLMsとWMsの進展が注目されている。本論文では、具現化されたAIの歴史や技術、コンポーネントを紹介し、LLMsとWMsの役割を詳細に検討。MLLM-WM駆動のアーキテクチャの必要性を論じ、物理世界での複雑なタスクの実現における意義を明らかにする。具現化されたAIのアプリケーションと今後の研究方向についても触れる。 Comment

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ポイント解説:

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#Pocket #LanguageModel #FoundationModel #Navigation #VisionLanguageModel #Robotics Issue Date: 2025-09-16 GPT Summary- NavFoMは、800万のナビゲーションサンプルで訓練されたクロス具現化・クロスタスクのナビゲーション基盤モデルであり、ビジョンと言語のナビゲーションや自律運転など多様なタスクに対応。異なるカメラ構成や時間的視野を考慮し、動的に調整されたサンプリング戦略を用いて、ファインチューニングなしで最先端の性能を達成。実世界での実験でも強力な一般化能力を示す。 Comment

pj page: https://pku-epic.github.io/NavFoM-Web/

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#Pocket #DiffusionModel #Robotics #VisionLanguageActionModel Issue Date: 2025-09-15 GPT Summary- 視覚-言語-拡散-アクションモデルLLaDA-VLAを提案し、事前学習されたd-VLMをロボット操作に適応。特殊トークン分類と階層的アクションデコーディングを導入し、実験で最先端のVLAを大幅に上回る性能を示した。 Comment

pj page: https://wenyuqing.github.io/llada-vla/

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#Pocket #NLP #LanguageModel #Robotics #memory #VisionLanguageActionModel Issue Date: 2025-09-14 GPT Summary- MemoryVLAは、ロボット操作における時間的文脈を考慮したCognition-Memory-Actionフレームワークである。作業記憶を利用して短命の表現を制御し、知覚-認知メモリーバンクに統合された情報を保存する。これにより、時間的に意識したアクションシーケンスを生成し、150以上のシミュレーションおよび実世界のタスクで高い成功率を達成。特に、長期的なタスクにおいて顕著な性能向上を示した。 Comment

pj page: https://shihao1895.github.io/MemoryVLA/

元ポスト:

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長期記憶としてメモリバンクが導入され、過去に認識した冗長性が排除された画像情報(low level)と画像とテキストによる指示の意味情報(high level semantics)を格納しておき
、retrievalした上で活用する。次のアクションを決めるためのデコーダように見えるtransformerのattentionに専用のCognition/Perceptionのattentionが両方用意されている👀

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#Pocket #LanguageModel #ReinforcementLearning #GRPO #On-Policy #Robotics #VisionLanguageActionModel Issue Date: 2025-09-12 GPT Summary- VLAモデルの強化学習フレームワークSimpleVLA-RLを提案し、ロボット操作の効率を向上。大規模データへの依存を減らし、一般化能力を強化。OpenVLA-OFTで最先端のパフォーマンスを達成し、RoboTwin 1.0&2.0で優れた結果を示す。新たな現象「pushcut」を特定。 Comment

元ポスト:

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HF: https://huggingface.co/collections/Haozhan72/simplevla-rl-6833311430cd9df52aeb1f86

ポイント解説:

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VLAにおいて初めてR1-styleのルールベースのverifiable reward(シミュレーション環境から得られる結果)のみに基づくシンプルなon policy RLを実施することで、SFTを実施する場合よりも高い性能、かつ高い汎化性能を獲得できることをVLAにおいて示した研究な模様。

ただし新たなBehaviorに対するExplorationをより高めるために、Refモデルに対するKL Divergenceペナルティを除外したり、3.3節に記述されているような、
- Dynamic Sampling: 全てのロールアウトのRewardが同じ値になるとGRPOのadvantageが0となり勾配が消失する問題があるので、全てのロールアウトが成功/失敗したグループは除外(言い換えると、mixed outcomeのグループのみを利用)して学習
- Clip Higher: DAPOと同様に、直前のポリシーと現在のポリシーの比率のクリッピングの上限値を広げ(つまり、低い確率だったものをより大きな値となることを以前よりも許容する)て探索を促す
- Higher Rollout Temperature:ロールアウト時のtemperatureを1.6と高めにし、より多様なtrajectoryが生成されるようにすることで探索を促す

といった全体的に探索を強めるような調整を行なっている模様。




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#Pocket #Robotics #VisionLanguageActionModel Issue Date: 2025-09-11 GPT Summary- トルク信号を統合した視覚-言語-アクション(VLA)モデルを提案し、デコーダにトルクアダプタを導入することで性能向上を実現。さらに、トルクを補助出力として予測することで、モデルの内部表現を強化。接触が豊富な操作ベンチマークでの実験により、提案手法の有効性を検証。 Comment

pj page: https://zzongzheng0918.github.io/Torque-Aware-VLA.github.io/

元ポスト:

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#Pocket #Robotics Issue Date: 2025-09-03 GPT Summary- EO-Roboticsは、視覚-テキスト-行動の交互の事前学習を通じてマルチモーダル推論とロボット制御を実現する統一モデルEO-1と、150万以上のサンプルを含むデータセットEO-Data1.5Mから構成される。EO-1は、無差別に処理するアーキテクチャと高品質なデータセットを活用し、シームレスなロボットアクション生成を可能にする。実験により、オープンワールドでの理解と一般化における効果が確認された。 Comment

pj page: http://eo-robotics.ai/eo-1

元ポスト:

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#Pocket #ReinforcementLearning #read-later #Robotics Issue Date: 2025-08-15 GPT Summary- Latent Policy Barrier(LPB)を提案し、視覚運動ポリシーの堅牢性を向上させる。LPBは専門家のデモの潜在埋め込みを安全な状態と危険な状態に分け、専門家の模倣とOODの回復を別々のモジュールで処理。ダイナミクスモデルが将来の潜在状態を予測し、専門家の分布内に留まるよう最適化。シミュレーションと実世界の実験で、LPBはデータ効率を高め、信頼性のある操作を実現。 Comment

元ポスト:

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pj page: https://project-latentpolicybarrier.github.io/




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#Analysis #MachineLearning #Pocket #Dataset #ICLR #Robotics Issue Date: 2025-07-19 GPT Summary- 本研究では、ロボティクスにおける大規模データセットの構成に関する体系的な理解を深めるため、データ生成フレームワークを開発し、多様性の重要な要素を特定。特に、カメラのポーズや空間的配置がデータ収集の多様性と整合性に影響を与えることを示した。シミュレーションからの洞察が実世界でも有効であり、提案した取得戦略は既存のトレーニング手法を最大70%上回る性能を発揮した。 Comment

元ポスト:

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元ポストに著者による詳細な解説スレッドがあるので参照のこと。
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#ComputerVision #Pretraining #Pocket #NLP #Transformer #InstructionTuning #MultiModal #SpeechProcessing #CVPR #Selected Papers/Blogs #Encoder-Decoder #Robotics #UMM Issue Date: 2023-12-29 GPT Summary- Unified-IO 2は、最初の自己回帰型のマルチモーダルモデルであり、画像、テキスト、音声、アクションを理解し生成することができます。異なるモダリティを統一するために、共有の意味空間に入力と出力を配置し、単一のエンコーダ・デコーダトランスフォーマーモデルで処理します。さまざまなアーキテクチャの改善を提案し、大規模なマルチモーダルな事前トレーニングコーパスを使用してモデルをトレーニングします。Unified-IO 2は、GRITベンチマークを含む35以上のベンチマークで最先端のパフォーマンスを発揮します。 Comment

画像、テキスト、音声、アクションを理解できる初めてのautoregressive model。AllenAI

モデルのアーキテクチャ図
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マルチモーダルに拡張したことで、訓練が非常に不安定になったため、アーキテクチャ上でいくつかの工夫を加えている:

- 2D Rotary Embedding
- Positional EncodingとしてRoPEを採用
- 画像のような2次元データのモダリティの場合はRoPEを2次元に拡張する。具体的には、位置(i, j)のトークンについては、Q, Kのembeddingを半分に分割して、それぞれに対して独立にi, jのRoPE Embeddingを適用することでi, j双方の情報を組み込む。
- QK Normalization
- image, audioのモダリティを組み込むことでMHAのlogitsが非常に大きくなりatteetion weightが0/1の極端な値をとるようになり訓練の不安定さにつながった。このため、dot product attentionを適用する前にLayerNormを組み込んだ。
- Scaled Cosine Attention
- Image Historyモダリティにおいて固定長のEmbeddingを得るためにPerceiver Resamplerを扱ったているが、こちらも上記と同様にAttentionのlogitsが極端に大きくなったため、cosine類似度をベースとしたScaled Cosine Attention [Paper Note] Swin Transformer V2: Scaling Up Capacity and Resolution, Ze Liu+, arXiv'21 を利用することで、大幅に訓練の安定性が改善された。
- その他
- attention logitsにはfp32を適用
- 事前学習されたViTとASTを同時に更新すると不安定につながったため、事前学習の段階ではfreezeし、instruction tuningの最後にfinetuningを実施

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目的関数としては、Mixture of Denoisers (UL2: Unifying Language Learning Paradigms, Yi Tay+, N/A, ICLR'23 )に着想を得て、Multimodal Mixture of Denoisersを提案。MoDでは、
- \[R\]: 通常のspan corruption (1--5 token程度のspanをmaskする)
- \[S\]: causal language modeling (inputを2つのサブシーケンスに分割し、前方から後方を予測する。前方部分はBi-directionalでも可)
- \[X\]: extreme span corruption (12>=token程度のspanをmaskする)

の3種類が提案されており、モダリティごとにこれらを使い分ける:
- text modality: UL2 (UL2: Unifying Language Learning Paradigms, Yi Tay+, N/A, ICLR'23 )を踏襲
- image, audioがtargetの場合: 2つの類似したパラダイムを定義し利用
- \[R\]: patchをランダムにx%マスクしre-constructする
- \[S\]: inputのtargetとは異なるモダリティのみの情報から、targetモダリティを生成する

訓練時には prefixとしてmodality token \[Text\], \[Image\], \[Audio\] とparadigm token \[R\], \[S\], \[X\] をタスクを指示するトークンとして利用している。

また、image, audioのマスク部分のdenoisingをautoregressive modelで実施する際には普通にやるとdecoder側でリークが発生する(a)。これを防ぐには、Encoder側でマスクされているトークンを、Decoder側でteacher-forcingする際にの全てマスクする方法(b)があるが、この場合、生成タスクとdenoisingタスクが相互に干渉してしまいうまく学習できなくなってしまう(生成タスクでは通常Decoderのinputとして[mask]が入力され次トークンを生成する、といったことは起きえないが、愚直に(b)をやるとそうなってしまう)。ので、(c)に示したように、マスクされているトークンをinputとして生成しなければならない時だけ、マスクを解除してdecoder側にinputする、という方法 (Dynamic Masking) でこの問題に対処している。
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#MachineLearning #Pocket #NLP #Dataset #ReinforcementLearning #Evaluation #text Issue Date: 2025-10-26 GPT Summary- ALFWorldは、エージェントが抽象的なテキストポリシーを学び、視覚環境で具体的な目標を実行できるシミュレーターである。これにより、視覚的環境での訓練よりもエージェントの一般化が向上し、問題を分解して各部分の改善に集中できる設計を提供する。 Comment

openreview: https://openreview.net/forum?id=0IOX0YcCdTn

pj page: https://alfworld.github.io




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#Article #Pretraining #FoundationModel #Selected Papers/Blogs #DataMixture #Robotics #VisionLanguageActionModel #4D (Video) #KeyPoint Notes #EmergentAbilities #EgocentricView #DomainGap Issue Date: 2025-12-18 Comment

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pi_0.5と呼ばれる基盤モデルのfinetuningにおいてロボット用の学習データに追加して人間のegocentricなvideoをmixtureするだけで創発現象が生じ、人間の動画側にしか存在しない4種類のgeneralizationが必要なシナリオにおいて2倍の性能を示した。そしてこの傾向は、事前学習における基盤モデルのサイズをスケールさせる、ロボットのデータをより多く投入することでより顕著となった。
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人間とロボットの特徴量を2D plotした散布図を見ると、事前学習で利用するロボットの学習データ(事前学習時点では人間の動画は含まれないことに注意)をスケールさせると、両者の特徴量が重なるようになったので、human-robotのalignmentをモデルが獲得していることが示唆される。
これにより、今後VLAを学習する際に、domain gapを埋めるための特別な処理が不要となる可能性がある、といった話らしい。

これが真だとすると、たとえば以下のように、人間のegocentric viewデータを大量に保有したところが有利にはなりそうではある。
- Interactive Intelligence from Human Xperience, Ropedia, 2025.12




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#Article #Dataset #Blog #Robotics #WorldModels #VisionLanguageActionModel #One-Line Notes #EgocentricView #Real-to-Sim Issue Date: 2025-12-17 Comment

pj page: https://ropedia.com/

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頭に装着するデバイスでegocentric viewのデータセットを収集し、実際の人間の様々な状況での経験を収集されたegocentric viewデータに基づいて活用し、より強力なworld model, Real-to-Sim, Vision Action Langauge Modelsを作ることをミッションとする新たなプロジェクト(?)な模様。




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#Article #NLP #Transformer #Blog #VariationalAutoEncoder #OpenWeight #VideoGeneration/Understandings #Robotics #VisionLanguageActionModel Issue Date: 2025-08-12 Comment

TL;DRは下記。

> We introduce RynnVLA-001, a vision-language-action model built upon large-scale video generative pre-training.
> - RynnVLA-001 is pretrained on ~12M ego-centric manipulation videos.
> - We unify next-frame prediction and next-action prediction into a single transformer.
> - We train a lightweight VAE to accurately compress action chunks into action embeddings.
> - Our RynnVLA-001 outperforms Pi-0 and GR00T-N1.5, in terms of both real-world task success rate and instruction-following capability.

まず、11.93Mの一人称視点での人間が操作(特に手の操作)をする動画と、244Kのrobotが操作をする動画でTransformerを事前学習する。このとき、actionラベルは一切用いず、pixelの情報から物理世界のダイナミクスを理解させる。続いて、Action Chunks(複数のアクションの少量のかたまり)を、dense embeddingにエンコードするVAEを学習する。チャンクを用いる理由は、ピクセルの変化が微小な場合、同じアクションが連続して予測されてしまいstuckしめしまう現象を防ぐこと、予測の効率が良いからとのこと。これによりVLAは単一のembedding vectorを予測するだけで、一貫性のあるアクション系列にデコードできる。最後に、step1で学習したvideo generationモデルと、step2で学習したVAEによるaction representationを統合する。具体的には、next frame prediction(visual tokenを予測; cross entropy loss)とnext action prediction(action edbeddingを予測する)を統合して学習する。action embeddingはcontinuousなベクトルなので異なるヘッドを用意して学習する(L1 Loss)。inference時はRGBのobservationと、テキストによるinstructionを入力として受け取り、action embeddingを予測する。action edbeddingはVAE decoderに渡され、low levelなaction系列に変換される。robotは予測されたアクションを実行し、observationが変化するのでまた予測する、といったiterationを実施する。visual tokenによる予測は不要なので、計算効率の観点から実施しない。

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HF: https://huggingface.co/Alibaba-DAMO-Academy/RynnVLA-001-7B-Base