SpatialOPSD:从已验证的编码智能体轨迹中自蒸馏空间智能

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

SpatialOPSD 提出了一种非策略自蒸馏框架,将空间编码智能体的已验证执行轨迹作为特权信息蒸馏进多模态大模型,通过重复感知蒸馏(重复掩码 + 不似然正则化)缓解信息泄漏,实现无工具的空间推理,并在空间及 OOD 基准上超越 SFT 和 GRPO。

空间编码智能体通过使用外部工具生成已验证的执行轨迹,显著提升了多模态大语言模型(MLLM)的空间推理能力。然而,这一范式天然存在高昂的推理时开销以及对外部工具的依赖问题。在本文中,我们探讨 MLLM 能否内化这种智能体能力,从而完全在无工具的情况下运行。我们从一个简单的观察出发:将空间编码智能体的执行轨迹摘要作为提示输入 MLLM,能够自然地激发模型内部的空间思维链(CoT)。受此启发,我们提出 SpatialOPSD,一个在线自蒸馏框架,通过将已验证的智能体轨迹构建为特权信息,把空间推理能力内化到独立的 MLLM 中。为缓解蒸馏过程中特权信息的泄漏,我们提出重复感知蒸馏(Repetition-Aware Distillation),结合重复掩码与不似然正则化。在多个基准上的实验表明,自蒸馏的 SpatialOPSD 在空间数据集和 OOD 数据集上的平均准确率均高于 SFT 和 GRPO,展现出更优的性能与泛化能力。
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论文页面 - SpatialOPSD:从经过验证的编码智能体轨迹中自蒸馏空间智能

Source: https://huggingface.co/papers/2610.11366

摘要

空间编码智能体(spatial coding agents)通过利用外部工具生成经过验证的执行轨迹,显著提升了多模态大语言模型(MLLMs)的空间推理能力。然而,这一范式固有地面临难以承受的推理时开销以及对外部依赖的需求。在本文中,我们探索一个 MLLM 是否能够将这种智能体能力内化,从而完全不依赖任何工具地运行。我们从一个简单的观察出发:用空间编码智能体的汇总执行轨迹来提示 MLLM,能够自然地激发模型内部的空间思维链(Chain-of-Thought,CoT)。受此启发,我们提出了 SpatialOPSD,这是一个在策略(on-policy)自蒸馏框架,通过将经过验证的智能体轨迹表述为特权信息(privileged information),将空间推理能力内化到一个独立的 MLLM 中。为了缓解蒸馏过程中的特权信息泄漏问题,我们提出了重复感知蒸馏(Repetition-Aware Distillation),将重复掩码(repetition masking)与非似然正则化(unlikelihood regularization)相结合。在多个基准上的实验表明,通过自蒸馏训练的 SpatialOPSD 在空间数据集和分布外(OOD)数据集上的平均准确率均高于 SFT 和 GRPO,展现出更优的性能与泛化能力。

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