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VLAarXiv:2609.18789

AdaGeoVLN: 視覚言語ナビゲーションのための表現深度とナビゲーション時間にわたる選択的幾何情報

AdaGeoVLN: Selective Geometry Across Representation Depth and Navigation Time for Vision-Language Navigation

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視覚言語ナビゲーションにおいて、幾何基盤モデルの階層的特徴をポリシーの各段階に融合し、指示関連性・幾何信頼度・遷移新規性に基づいて履歴KV状態を選択的に保持するストリーミングフレームワークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Vision-Language Navigation (VLN) のための streaming フレームワーク AdaGeoVLN を提案 - 課題は、language と visual observation の整合と、時間を通じた spatial understanding の維持 - Geometry foundation models (GFMs) が階層的に中間表現を露出する点に着目 - ナビゲーション policy がこれらの特徴をどう使うか、歴史的幾何証拠をどう保持するかが未解決 - 本手法は representation depth と navigation time の両軸でこの問題に取り組む

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来は終端特徴 (terminal feature) を繰り返し注入する方式が主流 - AdaGeoVLN は GFM の early/intermediate/later 表現を policy の各段階に結合する Hierarchical GFM–VLM fusion を採用 - 制御 ablation で、同一 fusion 位置において multi-depth coupling が repeated terminal-feature injection を大幅に上回ることを示す - 追加の navigation-specific external data なし、単一 RGB stream で R2R-CE と RxR-CE において強い性能を達成 - より大きなメモリの temporal retention と比べ、GFM-KV メモリを大幅削減しつつ性能を維持

3. 技術・手法の肝は?

- Hierarchical GFM–VLM fusion: GFM の early/intermediate/later 表現を successive policy stages に結合 - Navigation-aware GFM memory: 指示関連性 (instruction relevance)、幾何信頼度 (geometric confidence)、遷移新規性 (transition novelty) に基づき、歴史的 VGGT global-attention KV states を保持 - 各層ごとの bounded budget の下で保持状態を選択 - 保持された状態は、policy との fusion 前に後続 observation へ幾何的文脈を提供 - streaming VLN として時間軸に沿って動作

4. どうやって有効だと検証した?

- R2R-CE と RxR-CE のベンチマークで評価 - 単一 RGB stream のみを使用し、追加の navigation-specific external data なしで強い性能を達成 - 制御 ablation により、multi-depth coupling が matched fusion locations での repeated terminal-feature injection を大幅に上回ることを確認 - bounded navigation-aware retention が、より大きなメモリの temporal retention と比べて GFM-KV メモリを大幅削減しつつナビゲーション性能を維持することを示す

5. 議論はある?

- 幾何表現を policy にどう露出するかと、将来推論のために保持する歴史的証拠をどう選ぶかを、同時に検討することの重要性を主張 - representation depth と navigation time の両軸を扱う枠組みの有効性を示唆 - 具体的な限界や失敗事例、計算コストの詳細は要旨からは不明 - コードは採択後に公開予定と記載

6. 次に読むべき論文は?

- VGGT (global-attention KV states の供給元として言及) - R2R-CE および RxR-CE (評価ベンチマーク) - Vision-Language Navigation (VLN) の streaming 手法 - Geometry foundation models (GFMs) を用いたナビゲーション研究 - 要旨で直接参照される個別論文名は明示されていないため、関連手法は一般名で記載

※ 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: Quan-Dung Pham, Anh Dao, Danh Vinh Le, Nguyen Viet Tri Pham, The-Anh Nguyen, Zhirui Dai, Yiyu Chen, Tuyen P. Le, Truong Nguyen, Quan Nguyen

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Vision-language navigation requires aligning language with visual observations while maintaining spatial understanding over time. Geometry foundation models (GFMs) expose intermediate representations throughout their hierarchy, but how navigation policies should use these features and retain historical geometric evidence remains unresolved. We introduce \method{}, a streaming VLN framework that addresses these questions across \textbf{representation depth} and \textbf{navigation time}. Hierarchical GFM--VLM fusion couples earlier, intermediate, and later GFM representations to successive policy stages instead of repeatedly injecting a terminal feature. Navigation-aware GFM memory retains historical VGGT global-attention KV states according to instruction relevance, geometric confidence, and transition novelty under a bounded per-layer budget. Retained states provide geometric context for subsequent observations before fusion with the policy. Across R2R-CE and RxR-CE, \method{} achieves strong performance using a single RGB stream without additional navigation-specific external data. Controlled ablations show that multi-depth coupling substantially outperforms repeated terminal-feature injection at matched fusion locations. Bounded navigation-aware retention preserves navigation performance while considerably reducing GFM-KV memory relative to larger-memory temporal retention. These findings support jointly examining the geometric representations exposed to the policy and the historical evidence retained for future inference. Code will be released upon acceptance at https://humanoid-research.github.io/adageovln/.

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