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ワールドモデルarXiv:2610.37091

GAWM:マルチタスクロボット操作のための小型潜在ワールドアクションモデル

GAWM: A Compact Latent World-Action Model for Multi-Task Robot Manipulation

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凍結したDINOv3エンコーダの潜在空間で将来観測を予測する100Mパラメータ未満の小型ワールドアクションモデルを提案し、大規模モデルを上回る性能と低遅延を実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 小型のマルチタスク World-Action Model(WAM)「GAWM(Geometry-Aware World Model)」を提案する研究。 - ロボット操作の policy learning に未来観測の予測を組み込む WAM の一種。 - 凍結した DINOv3 encoder の潜在空間で未来観測を予測する。 - パラメータ数は 100M 未満で、robot/video pretraining を用いない。 - マルチタスクのロボットマニピュレーションを対象とする。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の多くの WAM は billion-parameter 級の vision-language または video-generation backbone に依存し、学習コストと推論遅延が大きい。 - GAWM は 100M 未満のパラメータかつ robot/video pretraining なしで、RoboTwin 2.0 において billion-parameter WAMs を上回る。 - LIBERO では billion-parameter VLAs と同等程度の性能。 - 双腕ロボットの held-out demonstrations で、fine-tuned billion-parameter VLA より低い action-prediction error を達成し、推論遅延も大幅に低い。

3. 技術・手法の肝は?

- 凍結した DINOv3 encoder の潜在空間で未来観測を予測する compact な WAM。 - 各カメラ視点の特徴を少数の token に圧縮する。 - 軽量 predictor が、action ではなく task を条件として、2 つの未来 horizon の token を予測する。 - 予測は未来フレームの dense patch features で supervision され、未来 scene の spatial layout を符号化することを要求される。 - action decoder が現在と予測された token から future actions の chunk を直接回帰する。

4. どうやって有効だと検証した?

- RoboTwin 2.0 と LIBERO で評価。 - 双腕ロボットの held-out demonstrations で action-prediction error と推論遅延を比較。 - Ablation studies により、訓練データや訓練時間が限られる場合に latent world model が性能を大きく改善することを示す。

5. 議論はある?

- 訓練データや訓練時間が限られる状況で latent world model が有効であることを ablation で示す。 - 具体的な限界や失敗ケース、議論の詳細は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 比較対象として挙げられている billion-parameter WAMs および billion-parameter VLAs。 - 基盤 encoder である DINOv3。 - 評価に用いられた RoboTwin 2.0 と LIBERO に関連する研究。 - 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: Yang Liu, Xiaoli Liu, Liuzhao Li, Yuduo Song, Muyuan Liu, Xiang Gao

分類: cs.RO

原文アブストラクト

World-action models (WAMs) incorporate the prediction of future observations into robot policy learning. However, most WAMs build on billion-parameter vision-language or video-generation backbones, which incur high training cost and inference latency. In this letter, we present GAWM (Geometry-Aware World Model), a compact multi-task WAM that predicts future observations in the latent space of a frozen DINOv3 encoder. GAWM compresses the features of each camera view into a small set of tokens. A lightweight predictor, conditioned on the task rather than on actions, forecasts these tokens at two future horizons. The forecast is supervised with the dense patch features of future frames, which requires it to encode the spatial layout of the future scene. An action decoder directly regresses a chunk of future actions from the current and predicted tokens. With fewer than 100M parameters and no robot or video pretraining, GAWM outperforms billion-parameter WAMs on RoboTwin 2.0 and performs comparably to billion-parameter VLAs on LIBERO. On a dual-arm robot, it achieves lower action-prediction error on held-out demonstrations than a fine-tuned billion-parameter VLA, with substantially lower inference latency. Ablation studies show that the latent world model substantially improves performance when training data or training time is limited. Code is available at https://github.com/gaoxiang12/ga-wm.

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PR本紙発行元 EmplifAI