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VLAarXiv:2611.03103

VLALagBench:VLA推論レイテンシがいつなぜ重要になるかを理解するベンチマーク

VLALagBench: Understanding When and Why VLA Inference Latency Matters

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VLAモデルの推論レイテンシがタスク成功率に与える影響を、タスク種別・対象速度・同期/非同期実行・ポリシー別に体系的に評価するベンチマークを提案し、成功率を予測する経験モデルも構築した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- VLA (Vision-language-action) モデルの推論 latency がタスク成功率に与える影響を体系的に調べる benchmark - 対象軸: task 種別、object の速度、execution mode (synchronous / asynchronous)、VLA policy - 100 ms 程度の latency でも moving target では成功率がほぼ半減することを示す - 知見を基に、限られた calibration data からタスク成功率を予測する empirical model も提案 - 予測誤差 (RMSE) は 5.7-7.8% - inference system の latency と per-robot throughput から VLA 構成選択を導く - robotics の algorithm-system co-design の基盤を狙う研究

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来、VLA の inference latency とタスク成功率の関係は十分に理解されていなかった - 本論文はこれを定量化する benchmark を提示 - latency 感度が task 種別・policy ごとに大きく異なることを示す - 精度要求や連続運動要求の違いに起因すると解釈 - synchronous と asynchronous の execution mode を比較し、asynchronous が成功率を一部回復する代償を明示 - ただし inference request が増える - 予測モデルにより、latency と throughput から構成選択を支援する点が新しい - 具体的な先行研究名は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は?

- VLALagBench により latency 感度を複数軸で評価 - task 種別、object 速度、execution mode (synchronous / asynchronous)、VLA policy - execution mode の比較 - asynchronous は inference と action execution を重ねる - 実験結果を基に empirical model を構築 - 限られた calibration data からタスク成功率を予測 - 入力: inference system の latency、per-robot throughput - 出力: タスク成功率の予測、VLA 構成選択の指針 - モデル詳細 (特徴量や学習手続き) は要旨からは不明

4. どうやって有効だと検証した?

- VLALagBench 上で複数の VLA policy を評価 - 100 ms の latency で moving target の成功率がほぼ半減することを確認 - task・policy 間で感度の差を確認 - asynchronous execution の効果を synchronous と比較して検証 - 成功率の一部回復と inference request 増加の trade-off を確認 - empirical model の予測精度を検証 - 複数の VLA policy で RMSE 5.7-7.8% を報告 - 実機/シミュレーションの別や被験タスク数など詳細は要旨からは不明

5. 議論はある?

- latency 感度の差は task ごとの precision 要求と continuous motion 要求を反映すると議論 - asynchronous execution は成功率を回復するが inference request が増える trade-off がある - 計算資源・throughput とのバランスが課題 - 予測モデルにより latency と per-robot throughput から VLA 構成を選べる可能性 - ただし calibration data 依存性や汎化性の議論は要旨からは不明 - algorithm-system co-design の必要性を主張 - 具体的な限界や反例は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で直接参照/比較された個別研究は明示されていない - 関連して読むべき候補 (同分野の定番・一般名) - VLA モデル全般 (例: RT-2 系、OpenVLA 系などの generalist VLA) - asynchronous execution / action chunking を用いる manipulation policy - robot manipulation における latency-aware な system-algorithm co-design 研究 - inference latency と control の trade-off を扱う real-time robotics 研究

※ 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: Qi Wen, Borui Xu, Hussein Amro, Hongshi Tan, Hanmin Lin, Chaoyi Ruan, Shanghao Liu, Gang Yang, Yuejiang Liu, Jiafei Duan, Bingsheng He, Jason Clemons, Christos Kozyrakis, Wenqi Jiang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Vision-language-action (VLA) models offer a promising path toward general-purpose robot manipulation. While inference latency can affect task success in a constantly evolving physical world, the relationship between latency and task success rate remains poorly understood. In this paper, we introduce VLALagBench, a comprehensive benchmark for studying VLA inference latency sensitivity across task types, object speeds, execution modes (synchronous and asynchronous), and VLA policies. Using VLALagBench, we find that even a modest inference latency of 100 ms can nearly halve task success on moving targets, with sensitivity varying substantially across tasks and policies. These differences reflect task-specific requirements for precision and continuous motion. By overlapping inference with action execution, asynchronous execution can recover some of the lost success at the cost of more frequent inference requests. Building on these findings, we develop an empirical model that predicts task success from limited calibration data, achieving root-mean-square prediction errors of only 5.7-7.8% across various VLA policies. Given an inference system's latency and per-robot throughput, these predictions guide the selection of system-specific VLA algorithm configurations to maximize task success. We believe VLALagBench and these findings provide a solid foundation for future robotics algorithm-system co-design.

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PR本紙発行元 EmplifAI