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Uncertainty Quantification for Flow-Based Vision-Language-Action Models

Vision Language ActionUncertainty QuantificationFlow MatchingActive Fine TuningRobot Data Scaling

这篇论文为基于流的视觉-语言-动作模型提供了实用的置信度信号。它使用流速度场中的集成分歧来检测可能的失败,并选择需要收集哪些机器人演示用于微调。

  • 当场景、物体或任务超出训练分布时,基于流的 VLA 可能在没有可靠预警的情况下执行动作,这会影响真实机器人部署和安全。
  • 现有 VLA 微调通常需要大量专家演示,而这些演示的收集成本很高。
  • 缺少的关键信号是认知不确定性:当模型获得合适的新数据后,这类不确定性应当下降。
  • 该方法训练一个小型的基于流的 VLA 动作头集成,并在动作生成过程中比较它们预测的速度场。
  • 它推导出速度场分歧(VFD),作为一种易处理的估计量,与流模型之间的成对 KL 散度相关,同时避免通过 ODE 散度项进行昂贵的似然计算。
  • 简单来说,模型先开始生成一个动作片段,检查各个集成成员在流路径上是否指向不同的动作方向,并将更大的分歧视为更高的不确定性。
  • SAVE 主动微调方法按平均 VFD 对任务排序,选择不确定性最高的初始观测,请专家提供演示,并使用新数据加回放数据进行微调。
  • 在 LIBERO 基准上,论文称 VFD 给出的不确定性估计校准更好,并且比测试过的基线更能预测下游任务表现;摘录没有提供具体的校准或相关性数值。
  • 论文称 VFD 在部署失败检测上表现良好;摘录没有提供 AUROC、精确率、召回率或阈值数值。
  • 论文称在 LIBERO 的多任务适应中,SAVE 至少比基线少需要 22 个样本;摘录将单位呈现为“22”,没有说明这是 22 个演示还是 22%。
  • 该方法在包含 K 个任务、每个任务 L 个候选初始观测的多任务池上评估,使用 R 轮主动学习以及每轮 n_e 次专家查询,但摘录没有给出具体的 K、L、R 或 n_e 数值。