LeWAM:基于JEPA隐空间的双向世界动作模型发布

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研究者提出LeWAM,一个在无解码器JEPA隐空间上端到端训练的双向Transformer,可同时做前向、后向、逆动力学与策略预测。相比仅做前向预测的Le World Model,线性探针从LeWAM隐空间读取机器人与物体状态的效果更好,且隐空间对视觉干扰的忽略程度与LeWM相当,明显优于基于重建的WAM。闭环评测中,LeWAM与同尺寸、同编码器的流匹配策略表现相当,同时还能充当世界模型。规划方面,直接采样原始动作会让MPC利用动力学模型误差,而在策略头的噪声空间中规划可提升闭环表现。

全文梳理

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模型结构与训练方式

LeWAM被定义为一个双向Transformer,同时承担四类预测任务:前向动力学、后向动力学、逆动力学以及策略预测。它的训练不依赖解码器,而是在JEPA隐空间上端到端完成,四种模式共享同一隐空间。作者指出,常见世界动作模型通常建立在基于重建的表征之上,这类表征携带噪声与冗余信息,会给下游预测带来困难,LeWAM的设计正是针对这一点。

隐空间对齐效果

在表征质量上,作者用线性探针从LeWAM的隐空间读取机器人与物体状态,结果好于常规的Le World Model——后者是仅做前向预测的JEPA世界模型。同时在忽略视觉干扰方面,LeWAM的隐空间与LeWM表现相当,并且明显优于基于重建的WAM。这说明加入后向、逆动力学与策略预测等多模式训练,并未牺牲隐空间对无关视觉信息的过滤能力。

动作生成与规划

闭环评测显示,LeWAM的表现与在同一编码器、相同规模下训练的常规流匹配策略相当,区别在于LeWAM同时还能作为世界模型使用。规划环节的结论更具体:用WAM做规划时若直接采样原始动作,MPC会利用动力学模型的不准确之处;改为在策略头的噪声空间中进行规划,则能改善这类WAM的闭环性能。论文共14页、6张图,归入机器人学、人工智能与计算机视觉等分类。

为什么值得看

把世界模型与策略预测统一在一个隐空间里,并给出规划该在哪层空间做的实证结论,对做机器人学习与世界模型的人有直接参考价值。

信源1 家

  1. [1]arXiv cs.AI一手信源LeWAM: A JEPA World Action Model with Diffusion-Steering-Based MPC

关键事实

  • LeWAM是双向Transformer,支持前向、后向、逆动力学与策略四种预测模式[1]

  • 它在无解码器的JEPA隐空间上端到端训练,覆盖全部四种模式[1]

  • 线性探针从LeWAM隐空间读取机器人与物体状态优于Le World Model,忽略视觉干扰的能力与LeWM相当且远好于基于重建的WAM[1]

  • 闭环评测中LeWAM与同尺寸、同编码器的流匹配策略表现相当,并额外提供世界模型能力[1]

  • 规划时直接采样原始动作会让MPC利用动力学模型误差,改在策略头噪声空间规划可提升闭环表现[1]

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