当前位置:

首页 > 硬件相关 > 复旦邱锡鹏团队提出「上下文世界建模」:无需微调,VLA即可适应新环境

复旦邱锡鹏团队提出「上下文世界建模」:无需微调,VLA即可适应新环境

复旦大学邱锡鹏团队提出上下文世界建模(ICWM),让机器人在任务前执行随机探测动作,将交互上下文作为输入,无需微调和额外示范即可适应新环境。实验表明,该方法在跨视角和真实机器人场景中显著优于基线,有效提升泛化能力。

视觉-语言-动作(VLA)模型有个老毛病:部署时只要相机角度、安装位置或者机器人本体稍微变一变,性能就可能直线下滑。过去常用的“上下文学习”多半是把上下文当示范用——让机器人看人类做一遍任务,但它并不清楚整套系统到底怎么运作的。一旦环境变了,研究人员只能回头重新收集数据、重新调模型,又费时间又费力气。 针对这个问题,复旦大学邱锡鹏团队拿出了一个新方案——“上下文世界建模”(In-Context World Modeling,ICWM)。核心思路很简单:在任务执行之前,让机器人先来一段跟任务无关的随机探测动作,然后把这段交互过程作为上下文喂给模型,让它自己判断当前系统的配置。这样一来,后续的动作生成就不用重新示范,也不用调整模型参数。


论文链接:https://arxiv.org/abs/2606.26025 仿真和真实机器人实验都显示,ICWM 的整体表现显著优于现有方法。它只需要少量随机探测动作,就能在零额外示范、零参数更新的情况下适应新环境,跨视角和跨配置的泛化能力也明显提升。

ICWM 是如何设计的?

与传统 VLA 模型相比,ICWM 的核心变化在于:它先根据交互上下文判断当前系统配置,然后再生成后续动作。整个流程分训练和推理两个阶段。 **训练阶段**:团队在每个任务样本前面拼接一段与任务无关的交互片段,作为上下文输入。模型根据交互带来的画面变化,推断当前系统的配置。有意思的是,ICWM 没有单独搞一个独立的世界模型,而是直接用 VLA 主干来处理这段交互历史。这么做既简化了结构,也让信息能直接为动作预测服务。 **推理阶段**:机器人不急着干活,先做一轮主动探测——记录动作前后的观测变化,形成所谓的“交互上下文”。然后模型把当前看到的上下文、画面和任务指令一起作为输入,判断接下来该怎么做。


图|ICWM 的训练与推理流程概览。

实验结果

团队在跨视角、真实机器人和多种分布外扰动场景上都做了实验。结果表明,ICWM 借助交互上下文大幅提升了对新环境的适应能力,并且展现出向语义变化和机器人形态变化等场景扩展的潜力。

1. 仿真结果

在 LIBERO 仿真基准上的跨视角实验中,ICWM 在已见视角和新视角下都优于基线。相比单纯靠多视角训练的方法,它在已见视角下平均高出 8.1%,在新视角下平均高出 13.0%。即使直接把真实相机参数输给模型,它的泛化表现仍然不如 ICWM。在长时序任务上,ICWM 对累积误差的控制也更出色。


图|在 LIBERO 基准上,已见视角与未见视角的成功率(%)。

2. 真实机器人实验

在 UR5e 真实机器人平台上,ICWM 同样明显优于基线。团队用了一套 12 相机的多视角系统评估,任务覆盖堆叠、抓取和拾取、放置等操作。标准 VLA 对视角变化相当敏感——从训练视角切换到测试视角后,平均成功率从 68% 骤降到 17%,而 ICWM 的表现稳定得多。


图|在 UR5e 平台上的真实世界评测。

定性结果也很有意思:切换到新环境后,普通模型容易出现位置偏移、过早闭合夹爪等问题,ICWM 则基本保持稳定。


图|定性对比。

3. 消融与分析

消融实验证实,ICWM 的性能提升确实来自交互上下文,而不是简单的模式匹配。去掉图像信息后,模型表现下降最明显——平均成功率从 25.0% 降到 10.9%;去掉动作信息,或者不提供交互上下文,模型表现也会下降。更有意思的是,如果给一段错误的上下文,模型表现甚至比没有上下文时还差。对照实验还表明,模型必须经过专门训练才能利用交互上下文适应环境;否则,就算在测试时提供同样的信息,性能也几乎为零。


图|交互上下文消融实验。

从可视化结果来看,模型已经能区分不同视角和配置:相同视角下的数据分布更集中,不同视角之间的区分也更清晰。


图|不同分布外(OOD)视角下的 Ψ(T) 的 t-SNE 可视化。

团队还发现,ICWM 的效果并不依赖某一种特定的探测方式。无论采用随机探测,还是仅沿 XY、Z 或旋转方向运动,ICWM 都稳定优于对照方法,成功率提升约 15% 到 27%。泛化实验也显示,ICWM 对机器人形态变化有较强的适应性,在语义扰动场景下同样有一定提升。


图|分布外(OOD)视角下,不同探测策略的成功率(%)。


图|对语义场景变化和机器人形态变化的鲁棒性。

不足与未来方向

ICWM 虽然显著提升了 VLA 在新环境中的适应能力,但团队也指出了几个短板。 首先是极端视角问题。在部分极端视角条件下,ICWM 的性能提升仍然有限。原因是这些视角往往伴随更严重的遮挡,操作目标在执行过程中也更容易短暂移出相机视野。后续需要结合多视角感知、主动视角调整以及更强的遮挡建模能力来突破。 其次是语义扰动场景。目前 ICWM 在这类场景下的提升仍比较有限——训练数据中的场景语义和组合配置还不够丰富。如果能进一步扩充场景语义和组合配置更丰富的训练数据,ICWM 在语义扰动场景中的表现有望继续提升。 更多技术细节,详见原论文。
本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
作者最新文章
硬件相关 机器人
相关文章 更多
显示器色温怎么调不刺眼?色温调多少看着最舒服
显示器色温怎么调不刺眼?色温调多少看着最舒服

详解显示器色温的舒适调节区间、刺眼的核心诱因,以及在不同使用场景与环境光下的具体调节步骤与校准方法。

显卡风扇不转怎么回事判断是否正常及解决方法
显卡风扇不转怎么回事判断是否正常及解决方法

发现显卡风扇不转先别慌,这很可能是正常的智能启停功能。本文详解如何区分待机静音与硬件故障,提供从软件检测到物理清理的完整解决思路。

笔记本加内存条后无法开机怎么办及解决方法
笔记本加内存条后无法开机怎么办及解决方法

笔记本加装新内存后遇到黑屏或无法开机?不要慌张,本文通过重新插拔、清洁金手指、单根测试等具体操作步骤,帮你快速判断是安装失误还是硬件不兼容,并给出相应解决办法。

电脑主机前置usb不能用怎么解决排查修复教程
电脑主机前置usb不能用怎么解决排查修复教程

针对电脑主机前置USB接口无法识别设备的问题,本文提供一套基于因果逻辑的排查流程。涵盖检查机箱内部USB针脚连接、验证BIOS中USB控制器状态、更新芯片组驱动以及排除供电不足等常见原因,帮助用户快速恢复接口功能。

无线鼠标充不进电解决办法及故障排查步骤
无线鼠标充不进电解决办法及故障排查步骤

遇到无线鼠标充不进电的问题,不要急于更换设备。本文详解从清理接口氧化层、更换数据线到检测电池电压的完整排查流程,帮助你判断是临时故障还是硬件损坏。

蓝牙游戏手柄连接教程吃鸡
蓝牙游戏手柄连接教程吃鸡

想知道如何用蓝牙手柄玩吃鸡游戏?本文详细讲解手机蓝牙手柄的连接步骤、主流映射软件的使用方法以及实战中的键位布局技巧,助你提升射击手感,同时解析外设玩家的匹配机制与注意事项。

游戏手柄蓝牙连接为何每次都要重连原因排查与解决方法
游戏手柄蓝牙连接为何每次都要重连原因排查与解决方法

本文深入分析游戏手柄蓝牙频繁断开且需重连的根本原因,涵盖电池电压检测、操作系统电源管理策略及驱动冲突。通过具体的系统设置调整和固件更新步骤,解决蓝牙握手失败问题,恢复手柄的稳定连接状态。

显示器画面模糊抖动怎么解决及排查方法教程
显示器画面模糊抖动怎么解决及排查方法教程

遇到显示器画面模糊或抖动时,可通过检查视频连接线、调整系统分辨率与刷新率、更新显卡驱动等步骤进行排查和修复。

小米智能门锁换电池后怎么开机
小米智能门锁换电池后怎么开机

小米智能门锁更换新电池后无法开机或屏幕不亮?本文详解电池极性检查、金属触点清洁及强制重启方法,帮你快速解决供电问题,让门锁恢复正常使用。

电视机声音怎么连接到外置音响
电视机声音怎么连接到外置音响

想让电视声音更震撼?本文详解如何通过HDMI ARC、光纤、蓝牙和3.5mm接口将电视连接至外置音响,包含具体设置步骤与常见问题排查,助你轻松打造家庭影院。

查看更多
精品专题 更多
装机必备
装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows
Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

macOS软件
macOS软件

正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

Mac软件 更多
photoshop
photoshop
Windows、macOS 、 iPad

Photoshop 2026 是 Adobe 推出的专业图像处理与视觉设计软件,支持 Windows、macOS 和 iPad 等平台,广泛应用于摄影修图、电商设计、平面海报、数字绘画及视觉合成等创作场景。

Blender
Blender
Windows、macOS 和 Linux

Blender 是一款免费开源、跨平台的专业 3D 创作软件,集建模、动画、渲染、视频编辑与视觉合成等功能于一体,广泛应用于影视动画、游戏设计和建筑可视化等领域。软件支持 Cycles 物理渲染器与 Eevee 实时渲染引擎,并提供多边形建模、骨骼绑定、物理模拟等专业工具。Blender 兼容 Windows、macOS 和 Linux 系统,安装包轻巧、运行流畅,依托活跃的全球开发者社区持续更新,是从初学者到专业创作者都值得选择的正版 3D 创作工具。

灵活计算器
灵活计算器
macOS/iOS/Android

灵活计算器是一款笔记式算数应用,支持实时计算、动态关联和云端同步功能。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

WINDOWS 更多
3dmax(3ds max)
3dmax(3ds max)
Windows

Autodesk 3ds Max 是一款专业的三维建模、动画与渲染软件,广泛应用于建筑可视化、游戏开发、影视动画、广告设计和产品展示等领域。

photoshop
photoshop
Windows、macOS 、 iPad

Photoshop 2026 是 Adobe 推出的专业图像处理与视觉设计软件,支持 Windows、macOS 和 iPad 等平台,广泛应用于摄影修图、电商设计、平面海报、数字绘画及视觉合成等创作场景。

Blender
Blender
Windows、macOS 和 Linux

Blender 是一款免费开源、跨平台的专业 3D 创作软件,集建模、动画、渲染、视频编辑与视觉合成等功能于一体,广泛应用于影视动画、游戏设计和建筑可视化等领域。软件支持 Cycles 物理渲染器与 Eevee 实时渲染引擎,并提供多边形建模、骨骼绑定、物理模拟等专业工具。Blender 兼容 Windows、macOS 和 Linux 系统,安装包轻巧、运行流畅,依托活跃的全球开发者社区持续更新,是从初学者到专业创作者都值得选择的正版 3D 创作工具。