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VLAarXiv:2609.21246

VLA-Scope: 視覚言語行動モデルのためのシフト対応失敗予測

VLA-Scope: Shift-Aware Failure Prediction for Vision-Language-Action Models

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VLAモデルの分布シフト下での実行失敗を、入力シフトの検出と実行履歴を組み合わせて予測する2段階フレームワークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- VLA-Scopeは、Vision-Language-Action (VLA) モデルの実行失敗を予測する二段階フレームワーク。 - 第一段階で入力の分布シフト (OOD) を検出し、シフトカテゴリを分類。 - 第二段階でOODと判定された入力に対し、シフトカテゴリ・action-prefix特徴・実行進捗特徴を組み合わせ、ロジスティック回帰で失敗リスクを更新。 - OpenVLAとLIBERO-Spatialの10タスクで評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- OOD検出だけでは実行失敗を予測できないという課題に対し、入力シフト特性と実行履歴を統合。 - 従来のActProbeやSAFE-MLPベースラインより高いROC-AUCを達成。 - 実行進捗特徴を追加することで、60アクション実行後のROC-AUCが0.7906から0.8497に向上。

3. 技術・手法の肝は?

- 第一段階: プールされた画像・言語表現を用いてOOD入力を検出し、シフトカテゴリを分類。 - 第二段階: OODと判定された入力に対し、予測カテゴリ・action-prefix特徴・実行進捗特徴を統合。 - シフトカテゴリ間で共有されるロジスティック回帰モデルが、実行の進行に応じて失敗リスクを更新。

4. どうやって有効だと検証した?

- OpenVLAをLIBERO-Spatialの10タスクで評価。 - leave-one-group-out cross-validationを採用。 - OOD検出のROC-AUCは0.9454、シフト分類精度は91%。 - OODゲートとは独立に全1,400 OODロールアウトで失敗予測を評価し、60アクション実行後のROC-AUCは0.8497。 - 実行進捗特徴なしの0.7906や、ActProbe・SAFE-MLPベースラインより高いROC-AUCを達成。

5. 議論はある?

- 結果は、action特徴と時間的に集約された実行ステップ表現を組み合わせることが、入力シフト下での失敗予測を改善することを示唆。 - 限界や議論の詳細は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- ActProbe - SAFE-MLP - OpenVLA - LIBERO-Spatial

※ 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: Kaiwen Zhu, Dongfang Liu, Liangkai Liu

分類: cs.RO, cs.AI, cs.CV, eess.SY

原文アブストラクト

Vision-language-action (VLA) models map visual observations and natural-language instructions to robotic actions, but distribution shifts can compromise their reliability. Because these models may still succeed under out-of-distribution (OOD) conditions, detecting OOD inputs alone is insufficient to predict execution failure. In this paper, we introduce VLA-Scope, a two-stage framework that combines input-shift characterization with execution history to predict failure during OOD rollouts. The first stage uses pooled image and language representations to detect OOD inputs and classify their shift categories. For inputs flagged as OOD, the second stage combines the predicted category, action-prefix features, and execution progress features. A logistic regression model shared across shift categories updates failure risk as execution proceeds. We evaluate the framework with OpenVLA on ten LIBERO-Spatial tasks using leave-one-group-out cross-validation. OOD detection achieves a ROC-AUC of 0.9454, and shift classification achieves 91% accuracy. Evaluated independently of the OOD gate on all 1,400 OOD rollouts, the failure predictor achieves a ROC-AUC of 0.8497 after 60 executed actions, compared with 0.7906 without execution progress features. It also achieves a higher ROC-AUC than the evaluated ActProbe and SAFE-MLP baselines. These results suggest that combining action features with temporally aggregated execution step representations improves failure prediction under input shifts.

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PR本紙発行元 EmplifAI