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Reward as An Agent for Embodied World Models

Embodied World ModelsRobot Foundation ModelsDiffusion RLReward ModelingGrpo

论文提出一种用于具身世界模型的 RL 后训练方法,使用智能体式奖励评估器和动态感知的 GRPO rollout 方法。核心主张是:当奖励信号检查物理合理性、指令遵循和任务完成情况时,更广的探索可以改进世界模型。

  • 现有世界模型 RL 方法让 rollout 保持在训练分布附近,因为奖励模型在更广探索下会失效。
  • 在具身场景中,弱奖励可能给带有模糊、静态运动、简化背景或错误物理的视频打高分,因此优化会提高奖励分数,却不改进任务表现。
  • 这一点重要,因为机器人世界模型需要合理的物体交互和任务完成,不只是外观好看的视频。
  • 奖励系统使用前沿 VLM 作为评估器,从四个维度评估:视觉质量、指令遵循、物理合规性和任务完成。
  • 它先制定全局评分计划,再使用课程机制,让基础视频有效性作为后续检查的门控,例如任务完成和物理检查。
  • 它把困难检查拆成更小的投票项,例如目标一致性、智能体一致性、视角一致性、交互真实性、形变和穿透。
  • 它加入反思步骤,让评估器重新检查自己的分数和解释。
  • DynDiff-GRPO 主要在从时间变化中检测出的动态区域加入扩散噪声,因此移动物体和接触区域比静态场景区域获得更多探索。
  • 摘录没有给出 Table 1 的最终数值准确率提升,因为表格被截断。
  • 论文称在两个开源具身世界模型上取得提升:Kairos-3.0-Robot 和 Cosmos-Predict2.5-2B。
  • 评估使用 PAI-Bench 的机器人子集,并按每个 prompt 报告 Domain Score 和 Overall/Quality Score,其中 Qwen3.5 用作裁判模型。
  • 奖励黑客示例显示,较差 rollout 会得到较高代理分数:视觉遮挡在 VideoAlign VQ 上得到 0.79/1.0,背景简化在 VideoAlign VQ 上得到 0.80/1.0,运动退化在 UnifiedReward Alignment Score 上得到 2.76/5.0,物理失效在 UnifiedReward Physics Score 上得到 3.0/5.0。
  • 奖励设计经过 20 多轮迭代细化;需要时,每轮会人工检查数百条采样轨迹。