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模倣学習arXiv:2609.09630

JEPAポリシー:ペア行動と未来表現予測による拡散不要の模倣学習

JEPA Policy: Diffusion-Free Imitation Learning via Paired Action and Future Representation Prediction

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行動チャンクとその未来表現をペアで学習する拡散不要の模倣学習フレームワークを提案し、9つのシミュレーションタスクと実機実験で成功率向上と低遅延を実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

本論文は JEPA Policy を提案する。これは diffusion-free な模倣学習フレームワークで、action chunk とその観測された future representation をペアの学習ターゲットとして用いる。action と future-representation のトークンは共有 Transformer 内で相互作用し、2回の forward pass で洗練される。これにより future prediction が action 生成に使われる表現を形成しうる。9つの simulated tasks と5タスク・630エピソードの physical-robot 研究で評価している。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 標準的な behavior cloning は action を監督するが、各 demonstrated action chunk とペアになる future representation を明示的に制約しない。 - 提案法は action-only の MIP baseline に対して平均 success を改善し、評価した設定で Diffusion Policy を上回る。 - MIP の model latency に 0.29 ms しか追加しない。 - dual-branch と gradient-routing の制御により、利得が auxiliary prediction head 単独ではなく共有トポロジーに帰属することを示す。

3. 技術・手法の肝は?

- action chunk と観測された future representation をペアの訓練ターゲットとして使う。 - action と future-representation のトークンが共有 Transformer 内で相互作用する。 - 2回の forward pass でトークンを洗練する。 - future prediction が action 生成に用いる表現を形成できる。 - diffusion-free で反復的な generative sampling を必要としない。

4. どうやって有効だと検証した?

- 9つの simulated tasks で評価し、action-only の MIP baseline に対する平均 success の改善と、評価設定での Diffusion Policy に対する優位を示した。 - MIP の model latency への追加は 0.29 ms と報告。 - 5タスク・630エピソードの physical-robot 研究でも同じ pooled ranking が得られた。 - さらなる audit で action supervision 下での完全な representation collapse は見られず、future-prediction error に task-conditioned な failure-ranking signal を同定した。

5. 議論はある?

- 結果は、低遅延の visuomotor imitation において、反復的な generative sampling なしで paired future-representation supervision が実用的なアプローチであることを支持する。 - action supervision 下で完全な representation collapse は見られなかった。 - future-prediction error に task-conditioned な failure-ranking signal が同定された。 - その他の限界や議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- MIP baseline - Diffusion Policy - behavior cloning - JEPA 関連の future representation prediction 手法

※ 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 Xu, Kangjin Yu, Ziyi Jin, Junjie Gao, Liqing Chen, Yixian Li, Shuai Tian, Zhongpu Xia

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Standard behavior cloning supervises actions without explicitly constraining the future representation paired with each demonstrated action chunk. We introduce JEPA Policy, a diffusion-free framework that uses the action chunk and its observed future representation as paired training targets. Action and future-representation tokens interact in a shared Transformer and are refined through two forward passes. Future prediction can therefore shape the representation used to generate actions. Dual-branch and gradient-routing controls attribute the gain to this shared topology rather than to an auxiliary prediction head alone. Across nine simulated tasks, JEPA Policy improves mean success over the action-only MIP baseline and outperforms Diffusion Policy under the evaluated configurations, while adding 0.29 ms to MIP's model latency. A five-task, 630-episode physical-robot study produces the same pooled ranking. Further audits find no complete representation collapse under action supervision and identify a task-conditioned failure-ranking signal in future-prediction error. These results support paired future-representation supervision as a practical approach to low-latency visuomotor imitation without iterative generative sampling.

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