NAVCON : Une nouvelle approche pour la navigation des robots
NAVCON aide les machines à comprendre les instructions de navigation grâce à des indications linguistiques et visuelles.
Karan Wanchoo, Xiaoye Zuo, Hannah Gonzalez, Soham Dan, Georgios Georgakis, Dan Roth, Kostas Daniilidis, Eleni Miltsakaki
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Table des matières
T'as déjà essayé de suivre des instructions et t'as fini complètement paumé ? Imagine : tu suis les indications d'un pote pour trouver son café préféré, et finalement tu te retrouves dans une bibliothèque. Eh bien, des chercheurs bossent pour aider les robots, et peut-être même ton appareil intelligent, à comprendre comment suivre des directions en utilisant à la fois le langage et des indices visuels. C'est là qu'intervient NAVCON. C'est un nouvel outil qui aide les machines à mieux piger les instructions de navigation.
Qu'est-ce que NAVCON ?
NAVCON, c'est une grosse collection d'exemples qui combine des instructions en langage avec des vidéos d'un robot ou d'un avatar qui suit ces instructions. Pense à ça comme un méga manuel d'instructions pour les machines, les aidant à savoir où aller et quoi faire selon ce que les gens disent. Ça regroupe deux ensembles de données bien connus, R2R et RxR, pour créer une ressource riche pour étudier comment les machines peuvent apprendre à naviguer dans des espaces en fonction des directions orales ou écrites.
Pourquoi c'est important ?
La capacité à suivre des instructions de navigation est cruciale pour les robots qui sont là pour nous aider de différentes manières, que ce soit pour livrer des colis ou nous guider dans un bâtiment complexe. Plus ces machines peuvent comprendre la langue humaine et le contexte, plus elles deviennent utiles. Mais naviguer dans des espaces réels avec des instructions, c'est un vrai défi pour les machines.
Imagine essayer de faire trouver à un robot ton livre préféré dans une bibliothèque remplie de millions d'autres, tout en lui faisant comprendre le chemin qu'il doit prendre. C'est pas simple, et NAVCON veut rendre ça plus facile.
Le cerveau derrière les concepts de navigation
Pour créer NAVCON, les chercheurs se sont inspirés de la façon dont le cerveau humain gère la navigation. Ils ont identifié quatre types de concepts de navigation qui sont essentiels pour comprendre les instructions. Ces concepts sont :
- Se situer : Ça aide le robot à comprendre où il se trouve.
- Changer de direction : Ça dit au robot de tourner ou de changer de chemin.
- Changer de région : Ça dit au robot de passer d'une zone à une autre.
- Suivre un chemin : Ça guide le robot sur le chemin spécifique à suivre.
En comprenant ces concepts, les robots peuvent mieux interpréter ce que les humains veulent dire quand ils donnent des directions, ce qui augmente les chances qu'ils réussissent (et peut-être même qu'ils te rapportent le café que t'as commandé).
Comment fonctionne NAVCON
NAVCON repose sur un mélange de technologie et d'intuition humaine. Il associe des instructions de navigation en langage organisé avec des vidéos qui illustrent ce que le robot devrait voir et faire selon ces instructions. Pense à ça comme un tour guidé où quelqu'un te dit où aller tout en te montrant les attractions en chemin.
Les chercheurs ont passé en revue environ 30 000 instructions et les ont couplées avec plus de 2,7 millions de cadres vidéo. Chaque instruction est liée à sa vidéo correspondante, permettant aux robots d'apprendre des visuels pendant qu'ils apprennent les mots. Cette vaste association signifie que les machines auront plein d'exemples à étudier.
Évaluation humaine : le contrôle de qualité
Pour voir si NAVCON marchait vraiment, les chercheurs ont fait des tests avec des jugements humains. Ils ont sélectionné un échantillon d'instructions et évalué à quel point les annotations (les étiquettes qui aident à identifier la signification de chaque instruction) correspondaient bien aux clips visuels. Les résultats étaient prometteurs, montrant que la majorité des segments correspondants étaient exacts. Ça confirme que les méthodes de traitement utilisées pour créer NAVCON sont sur la bonne voie.
Défis rencontrés
Créer NAVCON, c'était pas sans défis. Les chercheurs ont dû surmonter des obstacles comme associer les bons mots aux bons moments dans les clips vidéo. Imagine essayer de synchroniser parfaitement une scène de film avec le script. Si le timing est décalé, la scène n'a pas de sens.
Un autre problème était de s'assurer que les représentations visuelles correspondaient à ce qui se passait dans les instructions. La précision des vidéos dépendait de l'exactitude des timestamps et des données d'entrée. Comme tu peux l'imaginer, ça demandait beaucoup de patience et d'ajustements pour bien faire, un peu comme attendre que le gâteau cuise parfaitement sans le brûler.
L'utilisation de grands modèles de langage
NAVCON utilise aussi des modèles de langage avancés, comme GPT-4o. Ces modèles peuvent aider à améliorer la navigation en apprenant à partir de quelques exemples et en appliquant ce savoir à de nouvelles instructions. Les chercheurs ont testé à quel point GPT-4o pouvait prédire des concepts de navigation basés sur des exemples fournis, et même si ce n'était pas parfait, ça montrait un certain potentiel.
Les prochaines étapes
Avec NAVCON maintenant dans le monde, les attentes sont élevées pour les études futures. L'ensemble de données vise non seulement à aider les machines à comprendre la navigation, mais espère aussi améliorer la façon dont on interagit avec elles. Les chercheurs pensent qu'utiliser NAVCON mènera à de meilleurs résultats dans les tâches de langage et de vision, ce qui pourrait améliorer la façon dont les robots nous assistent dans divers aspects de la vie.
Conclusion
NAVCON ouvre la voie à un futur où les machines peuvent mieux comprendre nos tâches de navigation que jamais. En combinant le langage avec la représentation visuelle, les chercheurs travaillent à créer des robots qui peuvent vraiment suivre nos instructions. Donc, la prochaine fois que tu te perds et que tu blâmes le GPS, souviens-toi qu'il y a tout un monde de recherche qui essaie de s'assurer que la technologie te conduit là où tu veux aller—sans t'envoyer à la bibliothèque à la place !
Titre: NAVCON: A Cognitively Inspired and Linguistically Grounded Corpus for Vision and Language Navigation
Résumé: We present NAVCON, a large-scale annotated Vision-Language Navigation (VLN) corpus built on top of two popular datasets (R2R and RxR). The paper introduces four core, cognitively motivated and linguistically grounded, navigation concepts and an algorithm for generating large-scale silver annotations of naturally occurring linguistic realizations of these concepts in navigation instructions. We pair the annotated instructions with video clips of an agent acting on these instructions. NAVCON contains 236, 316 concept annotations for approximately 30, 0000 instructions and 2.7 million aligned images (from approximately 19, 000 instructions) showing what the agent sees when executing an instruction. To our knowledge, this is the first comprehensive resource of navigation concepts. We evaluated the quality of the silver annotations by conducting human evaluation studies on NAVCON samples. As further validation of the quality and usefulness of the resource, we trained a model for detecting navigation concepts and their linguistic realizations in unseen instructions. Additionally, we show that few-shot learning with GPT-4o performs well on this task using large-scale silver annotations of NAVCON.
Auteurs: Karan Wanchoo, Xiaoye Zuo, Hannah Gonzalez, Soham Dan, Georgios Georgakis, Dan Roth, Kostas Daniilidis, Eleni Miltsakaki
Dernière mise à jour: 2024-12-17 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.13026
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.13026
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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Liens de référence
- https://www.latex-project.org/help/documentation/encguide.pdf
- https://github.com/jacobkrantz/VLN-CE
- https://spacy.io/usage/linguistic-features
- https://stanfordnlp.github.io/stanza/constituency.html
- https://aihabitat.org/
- https://huggingface.co/distilbert-base-uncased
- https://aclweb.org/anthology/anthology.bib.gz