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敵対的攻撃arXiv:2608.13453

UniTexture: 視覚言語行動モデルに対するクロスタスク普遍敵対的テクスチャ

UniTexture: Cross-Task Universal Adversarial Textures for Vision-Language-Action Models

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単一のテクスチャ付き3Dオブジェクトを用いて、複数のタスクにわたってVLAモデルの行動予測を敵対的に逸脱させる普遍的な攻撃手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

UniTextureは、Vision-Language-Action (VLA)モデルに対するクロスタスク普遍的な敵対的テクスチャ攻撃手法を提案する研究。単一のテクスチャ付き3Dオブジェクトを用いて、複数のタスクにわたってVLAの行動予測を標的方向へ逸脱させる。Differentiable rendererを介してポリシーの行動出力から表面テクスチャパラメータへの勾配を逆伝播させ、タスク・指示・状態・視点の分布上で共有テクスチャを共同最適化する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

既存のロボットポリシーへの攻撃は単一タスクや単一指示に特化して最適化されており、マルチタスクVLAのクロスタスク脆弱性は未探索だった。UniTextureはタスクごとに別々のテクスチャを最適化せず、単一のテクスチャで複数タスクに同時に作用する点が新規。

3. 技術・手法の肝は?

手法の核は、Differentiable rendererを通じてポリシーの行動出力から表面テクスチャパラメータへの勾配を逆伝播させ、タスク・指示・状態・視点の分布上で共有テクスチャを、攻撃者が定義した目標行動への方向付けを行う行動空間目的関数を用いて共同最適化する点。

4. どうやって有効だと検証した?

OpenVLAとπ0.5に対して、多様な操作タスクと複数の評価設定で評価。良性条件下の平均タスク成功率90.0%を攻撃下で48.4%に低下させ、目標整合的な行動シフトを誘発。さらに再最適化なしでクロススイートおよびクロスモデル転移を示した。

5. 議論はある?

要旨からは、攻撃の物理的実現可能性や実環境での有効性、防御策に関する議論は不明。また、成功率低下の程度はタスクや設定に依存する可能性が示唆されるが、詳細な分析は要旨にない。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で参照されているOpenVLAとπ0.5に関する論文。また、関連する敵対的攻撃手法(例: adversarial texture attack on robotic policies)や、Vision-Language-Actionモデルの一般化に関する研究。

※ 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: Yukun Dai, Mingzhe Dai, Tianshi Wang, Fengling Li, Jingjing Li, Lei Zhu

分類: cs.CV, cs.AI

原文アブストラクト

Vision-Language-Action (VLA) models have emerged as generalist robotic policies capable of following diverse language instructions and performing a wide range of manipulation tasks. However, their direct control over embodied agents also exposes them to adversarial interference that may cause unsafe physical behaviors. Existing attacks on robotic policies are typically optimized for a single task or instruction, leaving the cross-task vulnerabilities of multitask VLAs largely unexplored. We introduce UniTexture, a cross-task universal adversarial texture attack that uses a single textured 3D object to induce targeted deviations in VLA action predictions across multiple tasks. UniTexture backpropagates gradients from the policy's action outputs to surface texture parameters through a differentiable renderer. It jointly optimizes the shared texture over a distribution of tasks, instructions, states, and viewpoints using a targeted action-space objective, steering predicted actions toward attacker-defined targets without optimizing a separate texture for each task. We evaluate UniTexture on OpenVLA and $π_{0.5}$ across diverse manipulation tasks and multiple evaluation settings. UniTexture reduces the mean task success rate from 90.0% under benign conditions to 48.4% under attack, induces target-aligned action shifts, and further exhibits cross-suite and cross-model transfer without re-optimization. Together, these findings reveal shared cross-task vulnerabilities in multitask VLAs that can be systematically exploited through a single adversarial surface texture.

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