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VLAarXiv:2608.11739v1

G0.5: ロボットの推論と行動のための単一自己回帰ストリーム

G0.5: One Autoregressive Stream for Robot Reasoning and Action

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事前学習済みのVLMと別の行動エキスパートを組み合わせる従来のVLAモデルに対し、単一のトランスフォーマーデコーダが推論トークンと行動トークンを単一の目的で生成する自己回帰VLAモデルG0.5を提案。クロスエンボディメント行動トークナイザー、ネイティブな思考連鎖ストリーム、視覚メモリモジュールにより、基礎モデル規模での学習を可能にし、複数のベンチマークで最先端を達成。

詳しい要約

1. どんなもの?

G0.5は、単一のTransformerデコーダが推論トークンと行動トークンを単一の目的関数の下で生成する、事前学習済みの自己回帰型Vision-Language-Action (VLA)モデルである。従来のVLAが事前学習済みVLMを文脈エンコーダとして使い、別途訓練されたflow-matching action expertを組み合わせるのに対し、G0.5は推論と行動が同一の重みを共有し、VLMの能力が物理的行動に直接引き継がれる。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

従来のVLAはVLMを文脈エンコーダとして扱い、行動生成は別の専門モジュールに委ねていた。G0.5は単一の自己回帰ストリームで推論と行動を統一的に扱う点で革新的であり、事前学習済みVLMの能力をそのまま行動に転移できる。また、プロンプトによって行動の粒度やタスクの地平線、分布外シーンへの対応を追加訓練なしで直接制御できる点も優れている。

3. 技術・手法の肝は?

手法の肝は3つの要素からなる。(1) 学習可能なcross-embodiment action tokenizerにより、異種ロボットの行動を共有語彙にマッピングする。(2) ネイティブなchain-of-thoughtストリームが、タスク分解、物体接地、行動ヒントを行動トークンと交互に生成する。(3) 視覚メモリモジュールが、複数秒の履歴を視覚エンコーダを通じて注入する。これらにより、基礎モデル規模での学習が可能になる。

4. どうやって有効だと検証した?

大規模なロボットデータセットとVQAサンプルで事前学習し、7つの独立した評価で検証した。実世界の微調整ではR1liteとR1proロボットで76.7%を達成し、π0.5の53.3%やGR00T-N1.7の24.4%を上回った。2025 BEHAVIOR Challengeでは50の長期的な家庭用モバイル操作タスクで31.4%を記録し、π0.5の26.3%やチャレンジ優勝者の26.1%を凌駕した。DROID後訓練後のゼロショット転移では82.5%、LIBEROで98.9%、RoboTwin 2.0で93.3%、SimplerEnv-Bridgeで87.3%を達成した。

5. 議論はある?

要旨からは、モデルの限界や潜在的な欠点についての議論は不明である。ただし、単一の自己回帰ストリームで推論と行動を統合するアプローチは、計算コストやスケーラビリティの課題がある可能性が考えられるが、要旨では言及されていない。また、評価は特定のベンチマークに依存しており、実世界の多様な環境での汎化性についてはさらなる検証が必要かもしれない。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で参照されている研究として、π0.5、GR00T-N1.7、2025 BEHAVIOR Challenge、DROID、LIBERO、RoboTwin 2.0、SimplerEnv-Bridgeが挙げられる。また、関連手法としてflow-matching action expertやVLMベースのVLAモデル(例:RT-2、OpenVLA)も関連する。

※ 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: Yicheng Liu, Zibin Dong, Baijun Ye, Tianyuan Yuan, Tao Jiang, Anqi Yang, Shicheng Cao, Haonan Liu, Yue Sun, Zihan Guo, Xiao Liu, Dong Ke, Changxun Pan, Chenru Wu, Tailai Cheng, Xiaoshu Ren, Xinlei Zhang, Jianning Cui, Zijie Zhao, Haoyu Zhang, Kaiming Xu, Haodong Yang, Bowen Zhang, Jiahui Niu, Shaoting Zhu, Shiduo Zhang, Hang Zhao

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

The prevailing recipe for Vision-Language-Action (VLA) models couples a pretrained VLM with a separately trained flow-matching action expert. This makes the VLM a context encoder rather than a decision-maker. We introduce G0.5, a pretrained autoregressive VLA in which a single transformer decoder emits reasoning and action tokens under a single objective. Three components make this tractable at foundation-model scale: a learnable cross-embodiment action tokenizer that maps heterogeneous robot actions into a shared vocabulary; a native chain-of-thought stream interleaving task decomposition, object grounding, and action hints with action tokens; and a visual memory module that injects multi-second history through the vision encoder. Because reasoning and action share a single set of weights, the pretrained VLM's capabilities carry over to physical behavior: the model follows instructions closely, and prompts directly steer action granularity, task horizon, and out-of-distribution scene handling without further training. Pretrained on a large collection of robot datasets together with VQA samples, G0.5 surpasses state-of-the-art models across 7 independent regimes: real-world fine-tuning on R1lite and R1pro robots (76.7\% vs.\ 53.3\% for $π_{0.5}$ and 24.4\% for GR00T-N1.7), the 2025 BEHAVIOR Challenge on 50 long-horizon household mobile manipulation tasks using a generalist policy (31.4\% vs.\ 26.3\% for $π_{0.5}$ and 26.1\% for the challenge winner), DROID post-training followed by zero-shot transfer to an unseen environment and objects (82.5\%), a language-following Pick-and-Place benchmark, LIBERO (98.9\%), RoboTwin 2.0 (93.3\%), and SimplerEnv-Bridge (87.3\%).