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VLAarXiv:2608.26103v1

Zero-WAM: 人間のビデオからの文脈内世界行動モデリングによるオープンエンドなタスク汎化

Zero-WAM: In-Context World-Action Modeling from Human Videos for Open-Ended Task Generalization

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人間のビデオを文脈内の指示として用いることで、訓練時に見たことのない操作タスクをゼロショットで実行できるビデオ行動モデルを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

Zero-WAMは、ロボット操作タスクにおいて、訓練中に未経験のタスクを実行するためのゼロショット汎化を実現する、causal video-action modelである。人間のビデオをin-contextなタスク指定として用い、パラメータ更新なしで未見タスクを実行する。HumanGenという74.2Kのhuman-robot ICLペアを含むデータセットを自動生成し、in-context future chunk prediction (IFP)という目的関数で訓練される。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

従来のロボット学習では、未見タスクへの汎化は困難であり、言語によるタスク指定が一般的だったが、言語は視覚的な手がかりに欠ける。Zero-WAMは、人間のビデオをタスク指定として用いることで、言語よりもリッチな視覚情報を提供し、大規模言語モデルにおけるin-context learningのパラダイムをロボット操作に導入した点が新しい。また、タスク豊富なペアデータの不足を解決する自動パイプラインと、ショートカット学習を抑制するIFP目的関数が貢献している。

3. 技術・手法の肝は?

手法の肝は、(1) 人間のビデオをin-contextプロンプトとして使用するcausal video-action modelの設計、(2) ロボット軌道から意味的に一致する人間ビデオを自動生成するパイプライン(HumanGenデータセット)、(3) 将来のチャンク予測を行うIFP目的関数である。IFPは、訓練中に見たタスクからショートカットを学習することを防ぎ、ビデオプロンプトからタスク情報を抽出することを強制する。

4. どうやって有効だと検証した?

RoboTwin 2.0シミュレーションの7つの未見タスクで評価し、平均成功率47.0%を達成し、最強のvideo-actionベースラインと比較して絶対29.5ポイントの改善を示した。また、実世界評価では、多物体シーン、長期的操作、細かい挿入を含む未見タスク構成に対して、人間のビデオガイダンスに従って汎化できることを実証した。

5. 議論はある?

要旨からは、議論の余地や限界についての詳細は不明である。ただし、シミュレーションと実世界での評価は行われているが、実世界のタスク数や複雑さの範囲は限定的である可能性が示唆される。また、自動パイプラインで生成された人間ビデオの品質や、実世界の多様性への適用可能性については、さらなる検討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関連研究として、in-context learning (ICL)の概念(大規模言語モデル)、video-action baseline、RoboTwin 2.0シミュレーション環境が挙げられる。次に読むべき論文としては、これらの基盤となった研究、例えば大規模言語モデルにおけるICLの研究や、ロボット操作におけるビデオ予測モデル、シミュレーション環境の詳細を扱った論文が考えられる。

※ 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: Jiaming Zhou, Qihang Zhang, Gangwei Xu, Cunxin Fan, Yujie Zhao, Ruilin Wang, Yiming Luo, Shuai Yang, Xing Zhu, Yujun Shen, Junwei Liang, Yinghao Xu

分類: cs.RO, cs.CV

原文アブストラクト

Zero-shot cross-task generalization, where a policy must execute manipulation tasks never seen during training, remains a central challenge in robot learning. In large language models, a novel task can be performed simply by specifying it in the context, without any parameter update. This form of in-context learning (ICL) turns generalization into a problem of task specification. To achieve cross-task generalization, we bring this paradigm to robotic manipulation, and argue that the natural task specification for manipulation is a human video: unlike language, it provides rich visual cues about the intended task evolution. We present Zero-WAM, a causal video-action model that executes unseen tasks by following in-context human video guidance. To address the scarcity of task-rich paired human-robot data, we propose an automatic pipeline that converts task-sampled robot trajectories into semantically matched human videos, yielding HumanGen, a dataset of 74.2K human-robot ICL pairs across 8.6K tasks. For model training, we further introduce an in-context future chunk prediction (IFP) objective that suppresses shortcuts learned from seen tasks and forces the policy to draw task information from the video prompt. On seven unseen tasks in RoboTwin 2.0 simulation, Zero-WAM achieves a 47.0% average success rate, an absolute improvement of 29.5 percentage points over the strongest video-action baseline. In real-world evaluations, it follows human video guidance to generalize to unseen task configurations involving multi-object scenes, long-horizon manipulation, and fine-grained insertion.

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