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ASPEN:基於命令持久性預測的高效導航VLA自適應語義推理

文章摘要

ASPEN提出一種事件觸發調度器,通過輕量多模態預測器判斷凍結的導航VLA策略是否會重複上一條命令,從而在命令保持時複用命令、僅在必要時觸發昂貴的語義推理。在凍結NaVILA和RxR-CE val-unseen數據集上,該方法將VLA調用次數減少9.5%、估計推理時間減少8.1%,92.1%的回合動作序列與基線完全一致。

來源arXiv Robotics作者: Vieri N. Akustia, Bin Hu
ASPEN:基於命令持久性預測的高效導航VLA自適應語義推理
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導航視覺-語言-動作(VLA)策略在執行過程中,即使下一步命令與上一條完全相同,也往往要反覆進行代價高昂的語義推理,這在長時間連續直行等場景中造成大量重複計算。來自Vieri N. Akustia與Bin Hu的論文提出ASPEN,試圖在不改動基礎策略的前提下削減這部分冗餘開銷。

ASPEN的核心思路是“命令持久性預測”:在給定的命令邊界上,估計凍結的基礎策略是否還會再次輸出與上一條相同的命令。如果預測結果認為命令會持續,系統就直接複用已有命令;如果預測認為命令即將發生變化,則照常調用VLA進行全新的語義推理。這樣做的好處是,只有當指令依賴的轉向、停止等關鍵事件可能到來時,才付出完整的推理成本。

具體實現上,ASPEN是一個事件觸發的調度器,而非對VLA本身的重訓練。它配備一個輕量級多模態預測器,輸入包括時序觀測、語言指令、執行歷史以及緩存的VLA置信度,綜合這些信息來判斷命令的持久性。調度只會在符合條件的命令邊界上生效,從而避免在任意時刻打斷策略的正常執行流。

作者在跨數據集的RxR-CE val-unseen劃分上,以凍結的NaVILA作為基礎策略進行評估。結果顯示,ASPEN將VLA調用次數降低了9.5%,估計推理時間降低了8.1%,且這一數字已經包含調度本身帶來的開銷。同時,導航性能與基線相當,並且在92.1%的回合中保持了與基線完全相同的動作序列,説明節省計算並未以明顯改變行為為代價。

該工作屬於機器人學(cs.RO)方向,論文編號為arXiv:2610.36285,於2026年10月26日提交。其意義在於提供了一種與基礎模型解耦的效率優化路徑:無需修改或微調VLA,即可通過外部調度在保留原有行為的同時減少語義推理次數。不過,由於預測器需要在命令變化時及時觸發推理,其判斷準確性直接決定了是否會遺漏依賴指令的轉向或停止,這也是此類複用策略需要持續權衡的風險點。

展開要點與分析

文章情報

工程師進階

要點

  • 用輕量多模態預測器預測命令持久性,決定是否複用上一條命令
  • 在RxR-CE val-unseen上以凍結NaVILA評估,VLA調用減少9.5%,推理時間減少8.1%(含調度開銷)
  • 導航性能與基線相當,92.1%的回合保持與基線完全相同的動作序列
  • 作為事件觸發調度器,可疊加在凍結的基礎策略上,無需重新訓練VLA

要點與分析由自動化流程生成,可能有誤,請結合原始來源核實。

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