来源笔记
LIBERO-Para: A Diagnostic Benchmark and Metrics for Paraphrase Robustness in VLA Models
摘要
LIBERO-Para 是一个基准,用来测试视觉-语言-动作模型在有限微调后能否跟随改写过的机器人指令。论文显示,当前 VLA 模型在保持语义不变的改写上经常失效,并提出 PRIDE,用偏义改写的难度来衡量鲁棒性,而不只看二元成功率。
问题
- 当前的 VLA 基准,如 LIBERO,通常用相同的指令措辞训练和测试,因此会漏掉由改写指令引起的失败。
- 在真实机器人部署中,微调数据有限,这会让模型记住表层措辞,而不是把指令语义和环境对应起来。
- 二元成功率看不出模型是能处理困难改写,还是只会处理简单改写,所以它对语言鲁棒性的刻画很弱。
方法
- 论文在 LIBERO-Goal 的基础上构建了 LIBERO-Para,这是一个受控基准,只改变指令文本,任务和环境保持不变。
- 它沿两个轴拆分改写:动作表达 和 对象指代,包含 43 种变化类型,每种约 100 个样本,总计 4,092 条改写指令。
- 动作变化包括词汇、结构和语用层面的变化;对象变化主要关注名词短语中的词汇变化,例如近义替换和添加。
- 论文提出 PRIDE,通过结合以下两项来给鲁棒性打分:(1) 用 Sentence-BERT 嵌入计算动作/对象内容词的关键词相似度;(2) 用依存树编辑距离计算结构相似度。
- PRIDE 只在任务成功时给分,并按改写偏离程度加权,所以在更难的改写上成功会比在更容易的改写上成功分值更高。
结果
- 在 7 种 VLA 配置 上,参数规模从 0.6B 到 7.5B,从 LIBERO-Goal 到 LIBERO-Para 的成功率下降了 22.8 到 51.9 个百分点。
- 例子:Xiaomi-Robotics-0 从 98.8% 降到 76.0%(-22.8 pp);VLA-Adapter 从 98.2% 降到 46.3%(-51.9 pp);OpenVLA-OFT_goal 从 97.9% 降到 64.7%(-33.2 pp)。
- PRIDE 一直低于原始成功率,说明二元 SR 会高估鲁棒性,高估幅度因模型而异,范围是 8.4% 到 22.0%。例如,VLA-Adapter 的 46.3 SR 对应 36.1 PRIDE;pi_0.5 的 71.4 SR 对应 65.4 PRIDE。
- 对象改写是主要失败来源:把对象名替换成常见替代表达,会让各模型的成功率下降 19.8 到 51.0 个百分点,比许多动作侧变化更大。
- 更难的动作形式也会拉低表现:沿动作轴的平均成功率从显式形式的 82.7% 降到间接形式(如 Question 和 Hint)的约 48%。
- 论文称,80% 到 96% 的失败来自规划层面的轨迹偏离,而不是执行错误,这说明改写往往会在早期打乱任务识别。