来源笔记
Uncovering Linguistic Fragility in Vision-Language-Action Models via Diversity-Aware Red Teaming
摘要
这篇论文研究视觉-语言-动作模型对看起来无害的指令改写有多脆弱。论文提出 DAERT,这是一种基于强化学习的红队方法,搜索语义保持不变但会让机器人策略失败的多样化改写。
问题
- 当人类用不同措辞表达同一任务时,VLA 机器人策略会失败,这会给部署带来安全风险。
- 现有的自动红队方法往往只找到一小组重复攻击,因为以奖励最大化为目标的强化学习会塌缩到单一模式。
- 一个有用的攻击生成器必须保留原任务含义、保持可执行,同时还能暴露多种不同的失败情况。
方法
- 论文训练一个视觉-语言模型攻击者,把任务指令改写成语义等价但更难的指令,并用目标机器人策略在模拟器中的反馈来优化。
- DAERT 加入了一个受 ROVER 启发的、面向多样性的强化学习目标。简单说,它奖励有效攻击,同时抑制策略把所有概率集中到一种改写模式上。
- 该方法使用隐式的 token 级 actor-critic,并配合均匀平均后继价值,让生成结果分散到多个有效续写上,而不是塌缩成单一短语模板。
- 一个级联奖励会在进入模拟器评估前筛掉无效攻击:格式检查、与原始指令的语义相似度检查,以及长度上限。只有有效改写才会因为导致任务失败而获得奖励。
- 实验使用 Qwen3-VL-4B 作为攻击者,并在 LIBERO 上测试两个目标 VLA, 和 OpenVLA;CALVIN 和 SimplerEnv 上也讨论了迁移评估。
结果
- 在 LIBERO 上针对 时,原始指令的平均任务成功率是 93.33%,ERT 降到 65.50%,GRPO 降到 20.45%,DAERT 降到 5.85%。
- 在同样的 设置下,DAERT 的多样性分数也高于 GRPO:CLIP 余弦距离指标为 12.23 对 7.05,LLM 评审分数为 8.48 对 4.58。
- 在 LIBERO 上, + DAERT 的各任务套件结果分别是:Spatial 7.4%,Object 8.8%,Goal 3.0%,Long 4.2%。数值越低越强,因为攻击导致了更多失败。
- 在用 LIBERO 微调的 OpenVLA 上,平均成功率从原始指令下的 76.50% 降到 ERT 的 32.15%、GRPO 的 17.00% 和 DAERT 的 6.25%。
- 论文称 DAERT 在攻击成功率上比先前方法高 59.7%,并且能跨目标 VLA 和机器人领域迁移。
- 一个诊断测试说明作者为什么把 作为语言脆弱性的重点:在通用的“no action”指令下, 的平均成功率是 17.65%,而 仍然有 54.90%,这说明 对语言的依赖更低。