来源笔记
From Pixels to Tokens: A Systematic Study of Latent Action Supervision for Vision-Language-Action Models
摘要
本文比较了用潜在动作监督训练 Vision-Language-Action 模型的四种方法。核心结论是,离散潜在动作 token 预测提供了最强的训练信号;基于图像的 token 更适合长时程任务,基于动作的 token 更适合复杂的运动控制。
问题
- VLA 数据集混合了机器人平台、动作格式和人类视频,因此原始动作标签在不同数据源之间可能有不一致的含义。
- 以往的 VLA 论文对潜在动作的用法不同,难以判断收益来自潜在动作类型、集成方式还是基础模型。
- 这个问题很重要,因为通用机器人策略需要一种监督方式,能跨不同机器人和任务工作,同时不增加额外推理步骤。
方法
- 作者使用一个基于 Qwen3-VL-2B 的 VLA 基线,在所有变体中保持相同的主干、占位符、聚合方式和连续动作头。
- 他们比较了两类潜在动作:基于图像的潜在动作由视觉转移学习得到,基于动作的潜在动作通过对连续动作片段进行分词得到。
- 他们测试了四种策略:LA-Align 将隐藏状态对齐到图像潜在嵌入;LA-Direct 预测图像潜在 token;LA-Cond 预测图像潜在 token,并用它们来条件化动作解码;LA-Tok 预测动作潜在 token。
- 训练 VLA 时,所有潜在动作模型都被冻结,测试时这四种策略都在一次前向传播中运行。
结果
- 在 LIBERO 上,基线平均成功率为 93.1%。LA-Direct 达到 97.1%(+4.0),LA-Align 达到 97.0%(+3.9),LA-Cond 达到 96.6%(+3.5),LA-Tok 达到 95.5%(+2.4)。
- 在 LIBERO-Long 上,LA-Direct 得分为 96.6%,而基线为 85.8%,提升了 10.8 个百分点。LA-Align 得分 94.8%(+9.0),LA-Cond 得分 94.2%(+8.4),LA-Tok 得分 92.6%(+6.8)。
- 在 RoboTwin 2.0 上,基线平均成功率为 60.5%。LA-Tok 达到 78.0%(+17.5),LA-Cond 达到 73.8%(+13.3),LA-Direct 达到 71.8%(+11.3),LA-Align 达到 70.5%(+10.0)。
- RoboTwin 任务上的提升支持论文的“形式-任务”判断:LA-Tok 将 Move playingcard away 从 73% 提升到 89%(+16),将 Move Can Pot 从 46% 提升到 70%(+24);LA-Cond 将 Pick Dual Bottles 从 37% 提升到 78%(+41)。
- 作者还报告了真实世界的 JAKA 实验,每个模型-任务组合有 10 次 rollout,并给出 0-100 分的完成度分数,但提供的摘要没有包含足够完整的数值结果,无法比较所有方法。