來自馬薩諸塞大學阿默斯特分校的研究團隊近日提出了一項名為Sentinel的具身協同空間推理與規劃框架,旨在解決城市尺度户外環境中分散智能體的協同導航問題。該研究發表在arXiv上(論文編號2605.26239),併發布了相關基準測試與代碼。
研究團隊首先定義了“協同空間智能”(Cooperative Spatial Intelligence),即分散的具身智能體在動態環境約束下有效協調的能力。為評估這一能力,他們設計了Sentinel Challenge基準:多個智能體必須通過自然語言通信,在一個大型城市户外環境中協商出一個既安全又方便的集合點,隨後各自導航至該點,途中需避開動態巡邏的“哨兵”(sentinels),且只能使用提供粗略空間信息的工具。
為了應對這一挑戰,研究人員提出了CoSaR(Cooperative Spatial Reasoning and Planning)框架。該框架將基礎模型(foundation models)的高層通信與規劃能力與經典空間導航算法的精度相結合。智能體能夠交換實時情景更新,推理不斷變化的空間約束,並協同重新規劃軌跡。CoSaR的核心創新在於,它利用基礎模型理解自然語言指令和生成策略,同時藉助A*等經典算法計算出精確的導航路徑,從而在高層協同與低層控制之間建立橋樑。
實驗在14個城市級場景中進行,每個場景包含3至5個智能體。結果表明,CoSaR始終能實現更快的聚集速度、更短的路徑長度以及更高的安全性。例如,在涉及複雜街區佈局和多個巡邏哨兵的場景中,CoSaR使智能體成功躲避哨兵的效率提升了40%以上,平均聚集時間縮短了35%。研究團隊指出,將動態通信與空間推理集成對於魯棒的多智能體協作至關重要,而單純依賴基礎模型或傳統導航算法都無法達到同等效果。
通過形式化這一新場景並提供可擴展的基準,該工作旨在為推進具身多智能體系統中的協同空間智能奠定基礎。相關代碼和挑戰已開源在GitHub上(https://github.com/UMass-Embodied-AGI/Sentinel)。研究團隊表示,未來計劃將Sentinel Challenge擴展到包含更多智能體和更復雜動態障礙物的場景,並探索將視覺信息集成到通信中的方法。