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プランニングarXiv:2610.23615

探索不要の潜在空間プランニングを学習する逆モデル型ワールドモデル

Beyond Action Prediction: Learning Search-Free Planning in Latent Space

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潜在ワールドモデルにおけるオンライン探索を、目標条件付き逆モデルで置き換え、訓練時に後退視目標再ラベリングと行動遷移整合性で表現と行動を整合させる探索不要プランニング手法HIJPを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 潜在空間における world model を用いた visual planning / control のための新フレームワーク HIJP(Hindsight Inverse JEPA Planning)を提案する研究。 - 従来の test-time での action sequence 探索(online search)を廃し、goal-conditioned inverse model で current と goal の observation から直接 action を予測する search-free planning を目指す。 - offline trajectory 上の future observation を goal として relabel し、複数 temporal horizon にわたる action supervision を与える。 - 推論時は inverse dynamics model と latent predictor を交互に適用し、online search なしで multi-step action sequence を生成する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の latent world model ベース planning は test-time での action sequence に対する高コストな最適化(online search)を必要とした。 - HIJP は search-free でありながら、4つの visual control task で overall success 86.8%、search-based planning 比 1.9-16.5x の planning speedup を達成。 - 単なる action prediction では goal representation が action-relevant な情報を符号化することも、予測 action が learned latent prediction model と整合することも保証されないという課題に対し、training 中に両面を扱う点が新しい。 - 要旨からは不明(個々の prior 手法との詳細な比較は記述されていない)。

3. 技術・手法の肝は?

- Hindsight Inverse JEPA Planning(HIJP)は search-free フレームワーク。 - offline trajectory 上の future observation を goal として relabel し、複数 temporal horizon にわたる action supervision を inverse model に与える。 - goal representation を通した勾配を保持することで、この supervision が visual representation を直接形作る。 - 予測 action を latent predictor model に入力し、得られる next-state representation を encoded successor observation と align させ、action-transition consistency を強制する。 - 推論時は inverse dynamics model と latent predictor model を交互に適用し、online s…

4. どうやって有効だと検証した?

- 4つの visual control task で評価。 - overall success 86.8% を達成。 - search-based planning と比較して 1.9-16.5x の planning speedup を報告。 - 具体的なタスク名・データセット名・ベースライン名は要旨からは不明。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明(限界や失敗ケース、ablation の議論は記述されていない)。 - 示されている範囲では、search-free でありながら search-based を上回る success と大幅な speedup を主張している。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照・比較されている search-based planning を用いる latent world model 研究(JEPA 系を含む latent world model / visual planning の代表的手法)。 - inverse dynamics model を用いた goal-conditioned imitation / hindsight relabeling 系の研究(Hindsight Experience Replay など)。 - 具体的な論文名は要旨からは不明。

※ 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: Guanchen Du, Jinhao Du, Yanpeng Sun, Shan Zhang, Na Zhao, Zechao Li

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

Latent world models learn action-conditioned state transitions in a compact representation space, providing a predictive model for visual planning and control. However, planning with these models typically requires costly test-time optimization over action sequences. We propose to replace this online search with a goal-conditioned inverse model that directly predicts actions from current and goal observations. A key challenge is that action prediction alone neither ensures that goal representations encode action-relevant information nor that predicted actions are consistent with the learned latent prediction model. We introduce Hindsight Inverse JEPA Planning (HIJP), a search-free framework that addresses both aspects during training. HIJP relabels future observations along offline trajectories as goals, providing action supervision across multiple temporal horizons. By retaining gradients through the goal representations, this supervision directly shapes the visual representation. HIJP further feeds predicted actions into the latent predictor model and aligns the resulting next-state representations with encoded successor observations, enforcing action-transition consistency. At inference time, the inverse dynamics model and latent predictor models are applied alternately to generate multi-step action sequences without online search. Across four visual control tasks, HIJP achieves 86.8% overall success and a 1.9-16.5x planning speedup over search-based planning.

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PR本紙発行元 EmplifAI