VITAL:从视觉运动到精准动作

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

VITAL 提出一种以视觉运动作为主要预测目标的动作 tokenizer,通过视觉衍生的运动骨架配合紧凑残差编码,仅用单步去噪在 NAVSIM v1 上达到 90.8 PDMS,并在无需重训的情况下在 NAVSIM v2 上取得 91.1 EPDMS。

世界-动作模型(world-action models)旨在将视觉预判转化为驾驶决策,但通常是在与视觉动态无关、独立定义的轨迹表示上训练动作专家。这促使我们直接从视觉运动中推导动作目标。我们首先考察一个更简单的设定:从记录的未来图像中重建轨迹。即使不需要未来预测,重建也能捕捉主要的驾驶操作,但仍存在厘米级误差。因此我们提出 VITAL(Vision-Induced Tokens for Action Learning,视觉诱发的动作学习 token),一种将视觉衍生的运动骨架与紧凑残差编码相结合的动作 tokenizer,残差用于编码骨架未能覆盖的轨迹误差。这种表示使视觉运动成为主要预测目标,并为微小的度量修正提供独立且归一化的学习尺度。利用流匹配(flow matching),动作专家从当前图像、自车状态和导航指令中联合预测这两个分量,推理过程中无需生成未来图像。相同的残差坐标支持有界强化后训练,在保持预测的视觉骨架固定的同时优化执行精度。仅用一步动作去噪,VITAL 在 NAVSIM v1 navtest 上达到 90.8 PDMS,与其十步结果仅差 0.13 分,而端到端推理速度提升至 3.29 倍。无需重训,它在 NAVSIM v2 navtest 上取得 91.1 EPDMS,在 navhard 上取得 38.6。项目主页:https://worldbench.github.io/vital
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来源:https://huggingface.co/papers/2610.20604

摘要

World‑action 模型旨在将视觉预判转化为驾驶决策,但通常在与视觉动态无关的轨迹表示上训练动作专家。这促使我们直接从视觉运动中推导动作目标。我们首先研究了一个更简单的设定:从记录的未来图像中重建轨迹。即使无需对未来进行预测,重建也能够捕捉主要的操控动作,但会留下厘米级误差。因此,我们提出了 VITAL(Vision‑Induced Tokens for Action Learning,视觉诱导动作学习 Token),这是一种动作 tokenizer,将视觉导出的运动骨架(motion scaffold)与一个紧凑的残差编码(用于编码该骨架留下的轨迹误差)耦合起来。这种表示使视觉运动成为主要的预测目标,并为小尺度的度量修正提供了独立、归一化的学习尺度。借助 flow matching,动作专家从当前图像、自车状态和导航指令中联合预测这两个分量,在推理阶段无需生成未来图像。相同的残差坐标还支持有界的强化后训练,在保持预测的视觉骨架不变的情况下细化执行。仅使用一步动作去噪,VITAL 在 NAVSIM v1 nav‑test 上达到 90.8 PDMS,与其十步分数相差仅 0.13 点,而端到端推理速度提升至 3.29 倍。无需重新训练,它在 NAVSIM v2 nav‑test 上达到 91.1 EPDMS,在 nav‑hard 上达到 38.6。项目页面:https://worldbench.github.io/vital

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