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ASPEN:基于命令持久性预测的高效导航VLA自适应语义推理

文章摘要

ASPEN提出一种事件触发调度器,通过轻量多模态预测器判断冻结的导航VLA策略是否会重复上一条命令,从而在命令保持时复用命令、仅在必要时触发昂贵的语义推理。在冻结NaVILA和RxR-CE val-unseen数据集上,该方法将VLA调用次数减少9.5%、估计推理时间减少8.1%,92.1%的回合动作序列与基线完全一致。

来源arXiv Robotics作者: Vieri N. Akustia, Bin Hu
ASPEN:基于命令持久性预测的高效导航VLA自适应语义推理
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导航视觉-语言-动作(VLA)策略在执行过程中,即使下一步命令与上一条完全相同,也往往要反复进行代价高昂的语义推理,这在长时间连续直行等场景中造成大量重复计算。来自Vieri N. Akustia与Bin Hu的论文提出ASPEN,试图在不改动基础策略的前提下削减这部分冗余开销。

ASPEN的核心思路是“命令持久性预测”:在给定的命令边界上,估计冻结的基础策略是否还会再次输出与上一条相同的命令。如果预测结果认为命令会持续,系统就直接复用已有命令;如果预测认为命令即将发生变化,则照常调用VLA进行全新的语义推理。这样做的好处是,只有当指令依赖的转向、停止等关键事件可能到来时,才付出完整的推理成本。

具体实现上,ASPEN是一个事件触发的调度器,而非对VLA本身的重训练。它配备一个轻量级多模态预测器,输入包括时序观测、语言指令、执行历史以及缓存的VLA置信度,综合这些信息来判断命令的持久性。调度只会在符合条件的命令边界上生效,从而避免在任意时刻打断策略的正常执行流。

作者在跨数据集的RxR-CE val-unseen划分上,以冻结的NaVILA作为基础策略进行评估。结果显示,ASPEN将VLA调用次数降低了9.5%,估计推理时间降低了8.1%,且这一数字已经包含调度本身带来的开销。同时,导航性能与基线相当,并且在92.1%的回合中保持了与基线完全相同的动作序列,说明节省计算并未以明显改变行为为代价。

该工作属于机器人学(cs.RO)方向,论文编号为arXiv:2610.36285,于2026年10月26日提交。其意义在于提供了一种与基础模型解耦的效率优化路径:无需修改或微调VLA,即可通过外部调度在保留原有行为的同时减少语义推理次数。不过,由于预测器需要在命令变化时及时触发推理,其判断准确性直接决定了是否会遗漏依赖指令的转向或停止,这也是此类复用策略需要持续权衡的风险点。

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要点

  • 用轻量多模态预测器预测命令持久性,决定是否复用上一条命令
  • 在RxR-CE val-unseen上以冻结NaVILA评估,VLA调用减少9.5%,推理时间减少8.1%(含调度开销)
  • 导航性能与基线相当,92.1%的回合保持与基线完全相同的动作序列
  • 作为事件触发调度器,可叠加在冻结的基础策略上,无需重新训练VLA

要点与分析由自动化流程生成,可能有误,请结合原始来源核实。

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