论文解读 · 2026年10月9日
Long-WAM:World-Action 模型的上下文扩展
Long-WAM: Scaling the Context of World-Action Models
将以自回归(AR)方式预训练的视频模型适配到机器人控制,使其能利用更长的视觉历史,并经过优化可在边缘设备上实时运行。
问题
快速的机器人控制需要足够的视觉历史来掌握物体运动和任务进展。但处理的历史越多,动作输出就越慢。此外,现有 WAM(World-Action Model)大多把以双向方式预训练的视频生成器改造用于因果控制。这类模型能够“访问”长历史,并不保证它会真正“利用”这些历史。
方法
(1) LongLive2.0-Robot:以 LongLive-2.0 的 AR 检查点为基础,用约 10,000 小时(按 window-equivalent 计)无动作标签的机器人及第一人称视频继续训练,以 Teacher Forcing 方式学习由过去预测未来。(2) Causal-to-causal 适配:保持视频 expert 的因果结构不变,接入 action expert。先对未来视频 latent 进行部分去噪(在 σ=0.9 处停止),再以其 KV 缓存为条件生成动作 chunk(IDM 方式)。(3) 部署优化:采用异步执行、流式 VAE 编码、NVFP4(W4A4)量化、CUDA Graph、单次执行调用内的 KV 复用以及按设备的内核调优。由此在 RTX 5090、DGX Spark、Jetson AGX Thor 上无需省略未来预测步骤即可实时运行。
结果
- RoboCasa GR-1:将历史长度从 0 秒增加到 19.2 秒后,成功率从 63.3% 升至 78.7%。而以双向预训练(Wan2.2)初始化的模型没有净收益。机器人领域 AR 模型与双向模型之间的差距在历史 0 秒时为 3.3 个百分点,在 19.2 秒时扩大到 17.1 个百分点。
- 在 LIBERO-Long 上,使用 2.4 秒历史后成功率从 94.5% 升至 99.5%。RoboTwin 2.0 平均 94.4%,DOMINO 34.9%,均为所比较方法中最高。
- 在 RTX 5090 上,包括未来视频 latent 预测在内,生成一个动作 chunk 耗时 107.4ms,比 BF16 eager 执行快 3.3 倍。
- 在 Unitree G1 的动态叠杯任务中成功率为 95%。同一任务中,π0.5 和 Fast-WAM 在 20 次尝试中一次也未成功。以异步方式运行 RoboTwin 2.0 时,Fast-WAM 性能下降 15.4 个百分点,LingBot-VA 下降 45.5 个百分点,而 Long-WAM 基本保持了同步执行时的成功率。
- 在 RoboCasa365 上与 GPT-6 Astra 规划器结合后,成功率从 31.4% 升至 54.4%。仅使用规划器时为 25.2%。
局限
每种历史长度都单独训练和评估了模型。最佳历史长度也因基准而异(GR-1 为 19.2 秒,LIBERO-Long 为 2.4 秒)。作者指出,历史越长,prefill、注意力和缓存成本越高。真实机器人实验每个任务只有约 20 次尝试,样本较小。由于需要大规模视频预训练和针对 NVIDIA 各硬件的调优,复现成本较高。
意义
通过实验表明,机器人策略中“更长的上下文”能否奏效,取决于视频基础模型的预训练方式。此外,还在系统层面证明了包含未来预测的 WAM 可以在边缘设备上实时运行。
关键术语
- WAM(World-Action Model)
- 将预测未来画面的世界模型与动作生成相结合,基于预测的未来生成机器人动作的模型。
- 自回归(AR)视频预训练
- 只看过去的帧来学习预测下一帧的训练方式。与双向训练不同,它直接学习从历史通向未来的因果结构。
- 异步执行(Asynchronous Execution)
- 机器人在执行当前动作 chunk 的同时,预先推理下一个 chunk 的方式。关键在于两个 chunk 重叠的区间内动作能否平滑衔接。
- NVFP4
- NVIDIA 的 4 位浮点格式。本文将权重和激活值都量化为 4 位,以加速视频 expert 的计算。
原文
作者: Wei Huang, Bohan Zhang, Chenzhi Liu, Isabella Liu, Shuai Yang, Weian Mao, Luozhou Wang, Yicheng Xiao, 等 · 发布 2026-10-07 · 许可 CC BY 4.0 · 基于全文分析
本解读是 AI 阅读论文后撰写的摘要,请以论文原文为准。