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# Informatica # Robotica # Intelligenza artificiale # Calcolo e linguaggio # Visione artificiale e riconoscimento di modelli # Apprendimento automatico

CogACT: Il prossimo passo nell'apprendimento dei robot

CogACT unisce linguaggio e azione per robot più intelligenti nelle faccende quotidiane.

Qixiu Li, Yaobo Liang, Zeyu Wang, Lin Luo, Xi Chen, Mozheng Liao, Fangyun Wei, Yu Deng, Sicheng Xu, Yizhong Zhang, Xiaofan Wang, Bei Liu, Jianlong Fu, Jianmin Bao, Dong Chen, Yuanchun Shi, Jiaolong Yang, Baining Guo

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CogACT: Evoluzione dei CogACT: Evoluzione dei Robot Intelligenti per compiti pratici. Rivoluzionare l'apprendimento dei robot
Indice

Benvenuto nel mondo di CogACT, un modello creato per robot che possono capire immagini, linguaggio e Azioni. Pensalo come insegnare a un robot a seguire istruzioni e anche a raccogliere e muovere oggetti. Con CogACT, possiamo aiutare i robot a essere più utili in casa, o magari anche in un ristorante, facendo da assistenti perfetti.

Il quadro generale

Negli ultimi anni, c'è stata tanta eccitazione riguardo ai robot che possono svolgere compiti guidati dal linguaggio. Immagina di dire a un robot di raccogliere una tazza o impilare dei piatti. Sembra una scena di un film futuristico, giusto? Beh, con modelli come CogACT, sta diventando sempre più realtà. Questi robot stanno imparando a capire e a svolgere compiti meglio di prima.

Cosa rende speciale CogACT?

CogACT è diverso da altri modelli di robot perché si concentra sullo scomporre il processo del compito. Invece di dire semplicemente al robot cosa fare, presta attenzione sia al pensiero (Cognizione) che all'azione. Quindi, è come avere due cervelli in un robot: uno che pensa e uno che agisce. Questo setup speciale aiuta il robot a svolgere i compiti in modo più accurato.

Tassi di successo che ti fanno dire "Wow!"

Quando confrontiamo CogACT con altri robot, brilla davvero. Nei test, questo modello ha mostrato un tasso di successo molto più alto. È come se il robot fosse passato da uno studente mediocre a prendere solo voti alti! Infatti, ha superato alcuni modelli più grandi che hanno più "potere cerebrale", dimostrando che la dimensione non è tutto.

Imparare dall'esperienza

Una delle caratteristiche interessanti di CogACT è che impara dalle sue azioni passate. Quando il robot prova a svolgere un compito, ricorda cosa ha funzionato e cosa no. Pensalo come un bambino che impara ad andare in bicicletta: può cadere qualche volta, ma migliora con la pratica. Questo significa che CogACT può adattarsi rapidamente a nuovi compiti e ambienti.

I robot in azione

CogACT è stato testato su vari tipi di robot. In laboratorio, ha avuto successo nell'impilare tazze e raccogliere oggetti. Immagina un piccolo robot cameriere che ti serve da bere con un equilibrio perfetto: questo è il sogno! I test hanno mostrato che il modello non solo poteva seguire istruzioni, ma poteva anche capire come comportarsi in nuove situazioni.

Guardando diversi robot

Cosa sorprendente è che CogACT può lavorare con diversi robot. Che si tratti di un braccio robotico o di una macchina più complessa, il modello adatta le sue abilità per adattarsi al tipo di robot. È come addestrare un cane: alcuni cani porteranno la palla, mentre altri impareranno a fare trucchi. Questo offre molta flessibilità per costruire robot che possano adattarsi a vari ruoli.

Diffusion Action Transformers: l'ingrediente segreto

Adesso, parliamo del "sugo segreto" che rende CogACT così efficace: i diffusion action transformers. Questi sono come l'ingrediente magico in una ricetta. I transformers permettono al robot di pensare attraverso una serie di azioni invece di una sola alla volta. Questo porta a movimenti più fluidi e precisi. È un po' come come i ballerini che provano per affinare i loro passi prima di una grande esibizione.

Confronto con gli altri

CogACT non si limita a parlare; agisce. Durante i test contro altri modelli robotici, CogACT ha mostrato risultati molto migliori in vari compiti. Ha lasciato la concorrenza indietro, dimostrando chiaramente che questo modello è un contendente di alto livello nel mondo dei robot.

La mente vs. il muscolo

Pensa al cervello come alla cognizione e al corpo come all'azione. CogACT separa questi due ruoli affinché possano lavorare insieme senza intralciarsi. Questo significa che mentre il robot sta pensando a cosa fare dopo, è anche pronto a passare all'azione. È come una squadra sportiva dove ognuno sa la propria posizione e gioca bene insieme.

Test nel mondo reale

CogACT non è stato testato solo in laboratorio, ma anche in situazioni reali. Ai robot sono stati dati compiti come raccogliere e posizionare oggetti su superfici diverse. I risultati sono stati promettenti, mostrando che i robot possono affrontare sfide inaspettate, proprio come un cameriere che consegna cibo in un ristorante affollato senza rovesciare nulla.

Un passo oltre: affinamento

Un aspetto di CogACT che spicca è l'affinamento. Questo è come dare al robot sessioni di allenamento extra per aiutarlo a performare meglio in compiti specifici. Usando esempi pratici, i robot hanno imparato a adattarsi a diverse situazioni. È come avere un allenatore che ti dà consigli personalizzati per migliorare il tuo gioco.

Spingere i limiti

CogACT sperimenta anche con vari robot e compiti per spingere oltre i confini di ciò che possono raggiungere. Ad esempio, quando si trovano di fronte a sfondi complessi o nuovi oggetti, il modello ha dimostrato di poter continuare a lavorare in modo efficiente. È come un cuoco che può preparare un piatto usando qualunque ingrediente ci sia nel frigorifero!

Action Ensemble: il lavoro di squadra rende il sogno realtà

Per migliorare le prestazioni nei compiti, CogACT usa una strategia di ensemble di azione adattativa. È come avere un gruppo di amici che ti aiutano con un progetto. Ogni amico porta qualcosa di diverso e insieme creano qualcosa di fantastico. Questo ensemble aiuta a combinare previsioni passate con nuove per migliorare i tassi di successo complessivi.

Conclusione: il futuro è luminoso

CogACT apre un mondo di possibilità su come i robot possono imparare e svolgere compiti. Con la sua capacità di capire istruzioni, adattarsi a nuove situazioni e imparare dall'esperienza, il futuro sembra luminoso per gli assistenti robotici. Immagina un mondo in cui i robot aiutano con i compiti a casa, nei negozi e in altri ambienti, permettendo agli esseri umani di concentrarsi su cose più importanti.

Man mano che la tecnologia avanza, chissà quali sviluppi emozionanti ci aspettano nel mondo della robotica? Con modelli come CogACT che aprono la strada, potremmo trovarci a vivere al fianco di queste macchine utili prima di quanto pensiamo!

Riconoscimenti e grazie

Nessuna invenzione è fatta da soli! Dagli ingegneri agli sviluppatori, tutti coloro che hanno partecipato alla creazione e al test di CogACT meritano un applauso (o qualche beep e boop, se preferisci). Il loro duro lavoro è ciò che rende la magia possibile.

Quindi brindiamo a un futuro in cui i robot non sono solo strumenti, ma anche partner nel raggiungere grandi traguardi insieme!

Fonte originale

Titolo: CogACT: A Foundational Vision-Language-Action Model for Synergizing Cognition and Action in Robotic Manipulation

Estratto: The advancement of large Vision-Language-Action (VLA) models has significantly improved robotic manipulation in terms of language-guided task execution and generalization to unseen scenarios. While existing VLAs adapted from pretrained large Vision-Language-Models (VLM) have demonstrated promising generalizability, their task performance is still unsatisfactory as indicated by the low tasks success rates in different environments. In this paper, we present a new advanced VLA architecture derived from VLM. Unlike previous works that directly repurpose VLM for action prediction by simple action quantization, we propose a omponentized VLA architecture that has a specialized action module conditioned on VLM output. We systematically study the design of the action module and demonstrates the strong performance enhancement with diffusion action transformers for action sequence modeling, as well as their favorable scaling behaviors. We also conduct comprehensive experiments and ablation studies to evaluate the efficacy of our models with varied designs. The evaluation on 5 robot embodiments in simulation and real work shows that our model not only significantly surpasses existing VLAs in task performance and but also exhibits remarkable adaptation to new robots and generalization to unseen objects and backgrounds. It exceeds the average success rates of OpenVLA which has similar model size (7B) with ours by over 35% in simulated evaluation and 55% in real robot experiments. It also outperforms the large RT-2-X model (55B) by 18% absolute success rates in simulation. Code and models can be found on our project page (https://cogact.github.io/).

Autori: Qixiu Li, Yaobo Liang, Zeyu Wang, Lin Luo, Xi Chen, Mozheng Liao, Fangyun Wei, Yu Deng, Sicheng Xu, Yizhong Zhang, Xiaofan Wang, Bei Liu, Jianlong Fu, Jianmin Bao, Dong Chen, Yuanchun Shi, Jiaolong Yang, Baining Guo

Ultimo aggiornamento: 2024-11-29 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2411.19650

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19650

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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