网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

加州大学团队发布新模型FACT,让机器人在失败中学习

0
分享至


机器人前瞻(公众号:robot_pro)
作者 刘俐杉
编辑 许丽思

机器人前瞻8月13日报道,近日,加州大学圣地亚哥团队发布论文《FACT:面向世界-动作模型的多故障感知因果训练》,推出了一款因果世界-动作模型FACT。

简单来说,FACT就是先生成动作,后根据这个动作去预测做完之后会发生什么,任务会推进多少。

现有的WAM模型大多只用成功案例来训练,模型看不到“错误动作会带来什么后果”。而FACT的特点在于,它将失败的轨迹用来训练,不学习其中错误的具体操作,而是学习这些错误操作所造成的后果,这也避免了模型在错误动作下产生“任务能成功”的幻觉。

而实验结果也显示,FACT的性能优于现有的多种基线方法,在可见任务中,FACT的成功率可达82%,随着故障数据加入训练,模型性能也得到了提升。


▲《FACT:面向世界-动作模型的多故障感知因果训练》

一、先生成动作,后预测结果

构建通用机器人策略是机器人学习领域的核心目标。视觉-语言-动作模型(VLA)给定图像观测与语言指令,模型可学习并输出机器人动作。

与之互补的世界-动作模型(WAMs),则通过引入未来视觉预测强化了这一范式。它们利用视频模型或未来预测目标,在学习控制的同时,学习场景在机器人交互下将如何演化。

现有的WAM通常将预测的未来作为选择动作的中间信号,要么像是“视频优先”系统那样,先构想未来视频,再利用逆向动力学模型解码出动作;要么是将预测的未来帧或隐变量作为动作预测的条件。但两种方法可能会导致在测试阶段,即便机器人做出了错误动作,模型依然会盲目预判任务成功。

那么要如何才能将未完成目标的失败轨迹用作后果监督,加以利用,同时又不把失败的动作当成模仿目标?

该研究团队提出了FACT,这是一种“先生成动作,后预测结果”的因果世界-动作模型。FACT会给出备选动作,再将这些动作带入模型,预测未来视频与任务进度值。

在架构设计,论文将整个Token顺序拆解为五段,其中P是观测前缀,A是预测动作片段,G是清晰的教师强制动作片段,V是价值片段,I是未来视频片段。


▲FACT架构图

价值评估与未来视频预测均基于“干净的动作G”进行条件约束。而“带噪的动作槽A”无法直接接触到干净动作,因此模型能利用对未来结果的预测来提升动作生成的精准度,同时又不会造成目标信息的泄漏。

成功示范数据同时会对动作预测和世界预测进行监督;对于失败轨迹的采样,模型会屏蔽动作模仿损失,但依然会对观察到的失败未来以及较低的任务进度值进行监督。这样可以让模型学会理解“失败后果”,而非盲目模仿“错误行为”。

由于在失败结果上接受过训练,价值评估模块对动作变得高度敏感。在实际部署时,它可以对采样的N个候选动作进行打分和排序,从而提升系统的可靠性。

二、成功率82%,推理速度提升3倍

在真机验证上,团队通过基准测试对比、受控变体对照以及诊断性分析对FACT进行评估。该实验主要围绕FACT整体性能表现、动作条件的作用和故障数据的价值三个方面展开。

在仿真环境中,研究团队让模型在50个RoboTwin任务上进行训练,并加入了约1.3K条推演故障数据。

如下图显示,视频联合训练将FACT的平均成功率从81.8%提升到了85.6%,而故障联合训练进一步将其提升至87.5%。这使得FACT在该基准测试上的表现非常接近Motus,FACT成功率为87.5%,Motus为87.8%,同时在部署推理时的运行速度约为其3倍


▲RoboTwin模拟结果

该研究团队评估了叠方块、抓方块、双臂交接、叠碗以及倒水这5个可见操作任务,以及叠方块、抓方块、叠碗这3个改变了物体颜色、形状和相应指令的保留不可见变体。


▲可见操作任务和不可见任务

方块操纵任务使用了200条专家示范数据,其余可见任务各自使用50条。并且该研究为每个方块任务采集了约30条故障推演轨迹用于联合训练。

在可见任务中,FACT的表现优于Motus,FACT的成功率为82%,而Motus的成功率仅为64%,故障感知训练将该成功率进一步从82%提升到了89%,结合可选的打分机制后更是达到了92%。


▲可见任务与不可见任务结果

值得注意的是,在没有引入失败后果数据的前提下,单凭打分机制并不能提升性能,这证实了价值头只有在经过后果训练后才真正具备实用价值。

在不可见变体上,故障感知训练将成功率从67%提升至77%,结合可选的打分机制后达到82%。这一结果非常接近π0.5模型的85%,尽管π0.5得益于大规模机器人预训练,而FACT并未使用此类预训练数据。

结语:在失败中学习,仍有不足

该论文提出的FACT通过将“先生成动作,后预测后果”的因果顺序引入世界-动作模型,将失败轨迹转化为有效的后果监督信号,避免了模型在执行错误动作时,也依旧盲目预测“自己能够成功”的幻想。

但同时,FACT仍有局限。首先,在价值头设计上仍需改进,未来工作可以在保持相同动作条件化价值接口的前提下,替换当前的价值头,或引入可学习式的进度估计器来增强。

其次,在价值引导筛选上会带来额外计算开销,最佳候选选择策略是以计算量换取可靠性。在延迟要求严苛的场景下,FACT可以仅运行动作模式而跳过价值引导的选择,但若要进行价值引导的候选筛选,则需要对每个候选批次额外执行一次评分前向传播。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
45岁拳王邹市明“听老婆的话”宣布复出,冉莹颖直言:“打赢了有钱花,打输了大不了换老公,还有保险拿”

45岁拳王邹市明“听老婆的话”宣布复出,冉莹颖直言:“打赢了有钱花,打输了大不了换老公,还有保险拿”

韩小娱
2026-08-13 17:37:16
珠海市纪委监委驻市教育局纪检监察组原组长黄平接受纪律审查和监察调查

珠海市纪委监委驻市教育局纪检监察组原组长黄平接受纪律审查和监察调查

环球网资讯
2026-08-13 19:45:09
胖东来房东坐地起价?别被带节奏了!算笔账:2.3万平一年2400万,每平每天才2.8元。随便一个商场都是3块起步,这价格简直是良心!

胖东来房东坐地起价?别被带节奏了!算笔账:2.3万平一年2400万,每平每天才2.8元。随便一个商场都是3块起步,这价格简直是良心!

谭谈社会
2026-08-13 11:56:46
林肯号上的5000人正在崩溃:7死斗殴、食物配给、跳海频发,美军为何装聋作哑?

林肯号上的5000人正在崩溃:7死斗殴、食物配给、跳海频发,美军为何装聋作哑?

新姐看世界
2026-08-13 15:09:27
面对暴力涨租!胖东来这一举动,把全国房东都干懵了!

面对暴力涨租!胖东来这一举动,把全国房东都干懵了!

时代财经
2026-08-13 10:26:29
时隔2年出山!46岁哈维官宣出任荷兰队主帅 签约4年 首秀过招克洛普

时隔2年出山!46岁哈维官宣出任荷兰队主帅 签约4年 首秀过招克洛普

我爱英超
2026-08-13 05:13:56
于东来宣布胖东来许昌生活广场年底关闭,周围商户:附近还有胖东来时代广场可以打卡

于东来宣布胖东来许昌生活广场年底关闭,周围商户:附近还有胖东来时代广场可以打卡

潇湘晨报
2026-08-12 16:21:09
文强被枪决16年后,他的儿子文伽昊沦为月薪3000的普通打工者,这样的结局令人感慨不已

文强被枪决16年后,他的儿子文伽昊沦为月薪3000的普通打工者,这样的结局令人感慨不已

人生录
2026-08-10 00:05:13
3万人祝福!39岁梅西情绪低落:快速离场+未换球衣 胖虎:他是GOAT

3万人祝福!39岁梅西情绪低落:快速离场+未换球衣 胖虎:他是GOAT

风过乡
2026-08-13 12:07:34
“穿着高跟鞋的小特朗普”离职,中期选举关口谁能接棒特朗普的硬核传声筒?

“穿着高跟鞋的小特朗普”离职,中期选举关口谁能接棒特朗普的硬核传声筒?

上观新闻
2026-08-13 15:26:16
三体公司原CEO投毒案细节披露:一边毒杀老板,一边长期毒害多名同事,零口供仍难逃死刑

三体公司原CEO投毒案细节披露:一边毒杀老板,一边长期毒害多名同事,零口供仍难逃死刑

红星新闻
2026-08-13 17:21:13
无缘长鑫却中签宇树,亏50万中签后借钱缴款,有人因扣款太晚“懵了”

无缘长鑫却中签宇树,亏50万中签后借钱缴款,有人因扣款太晚“懵了”

红星新闻
2026-08-13 17:41:12
一路走好!不到1天3位名人去世,最大的97岁,一生无儿无女成遗憾

一路走好!不到1天3位名人去世,最大的97岁,一生无儿无女成遗憾

徐醇老表哥
2026-08-13 10:48:26
山西五台一名4岁男童在家门口失踪超18小时,当地多部门正在全力寻找,男童母亲:进屋倒了杯水,不过一两分钟的时间出来孩子就不见了

山西五台一名4岁男童在家门口失踪超18小时,当地多部门正在全力寻找,男童母亲:进屋倒了杯水,不过一两分钟的时间出来孩子就不见了

极目新闻
2026-08-13 13:53:12
网友:红歌是谁定义的?有法定标准吗?国歌不能改,难道红歌也不能改吗?评论区很多人支持郭德纲!

网友:红歌是谁定义的?有法定标准吗?国歌不能改,难道红歌也不能改吗?评论区很多人支持郭德纲!

谭谈社会
2026-08-13 16:38:26
普京大动作:一边释放在俄关押4年多的前美军陆战队员,一边向日本“亮肌肉”

普京大动作:一边释放在俄关押4年多的前美军陆战队员,一边向日本“亮肌肉”

红星新闻
2026-08-13 15:44:09
WTT瑞典大满贯:男单爆大冷!张本智和剃光头,林诗栋迎复仇战

WTT瑞典大满贯:男单爆大冷!张本智和剃光头,林诗栋迎复仇战

云上乌托邦
2026-08-13 15:21:50
突然才发现:凡是家里出学霸的家庭,爸爸都有同一个特点,太准了

突然才发现:凡是家里出学霸的家庭,爸爸都有同一个特点,太准了

户外阿毽
2026-08-13 00:24:11
张学良儿子张闾琳辞世:9岁赴美,娶陈济棠侄女,所生两子皆成才

张学良儿子张闾琳辞世:9岁赴美,娶陈济棠侄女,所生两子皆成才

浩渺青史
2026-08-02 21:40:02
弟弟举报哥哥冒用自己身份上大学,最新发声:从来没有想过报复哥哥,也没有针对他,有想过如果举报会毁了他,但先救自己的心更强烈

弟弟举报哥哥冒用自己身份上大学,最新发声:从来没有想过报复哥哥,也没有针对他,有想过如果举报会毁了他,但先救自己的心更强烈

大风新闻
2026-08-13 15:00:10
2026-08-13 20:16:49
机器人前瞻
机器人前瞻
智东西AI媒体矩阵品牌。机器人前瞻,机器人产业新媒体,专注报道全球机器人创新。
789文章数 13关注度
往期回顾 全部

科技要闻

DeepSeek V4 Pro更新:性价比炸裂 仍需打磨

头条要闻

三体原CEO投毒案细节:一边毒杀老板 一边毒害多名同事

头条要闻

三体原CEO投毒案细节:一边毒杀老板 一边毒害多名同事

体育要闻

负债十几亿的联赛,还在疯狂买球星

娱乐要闻

篡改红歌已立案,郭德纲大祸临头

财经要闻

可治疗癌症?神话破灭的片仔癀 陷入争议

汽车要闻

试了奇瑞捷豹路虎神行者8,才知道它的i-ATS有多强?

态度原创

本地
艺术
游戏
家居
公开课

本地新闻

黄州一夜,苏轼写给普通人的月光

艺术要闻

董其昌为什么敢“挑战”赵孟頫,答案在这件书法里,引领300年潮流!

Annapurna Interactive正式推出《D-Topia》 一场探索AI与人类未来的冒险

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版