分层端到端VLA和纯端到端VLA有什么区别?

VLA,Vision-Language-Action模型,是具身智能领域的新范式,从给定的语言指令和视觉信号,直接生成出机器人可执行的动作。这种范式打破了以往只能在单个任务上训练大的局限性,提供了机器人模型往更加通用,场景更加泛化的方向发展。VLA模型在学术界和工业界的重要性主要体现在其将视觉信息、语言指令和行动决策有效整合,显著提升了机器人对复杂环境的理解和适应能力。

这种新范式打破了传统方法的单任务局限,使得机器人能够在多样化的场景中自主决策,灵活应对未见过的环境,广泛应用于制造业、物流和家庭服务等领域。此外,VLA模型已成为研究热点,推动了多个前沿项目的发展,如RT-2、OpenVLA、QUAR-VLA和HumanVLA,这些研究促进了学术界与工业界的合作。其适应性体现在能够应用于机械臂、四足机器人和人形机器人等多种平台,为各类智能机器人的发展提供了广泛的潜力和实际应用价值,成为智能机器人领域的关键驱动力。

对于VLA构成的机器人系统来说,主要包括:视觉的感知处理模块,语言指令的理解以及生成机器人可执行动作的策略网络。根据不同的需求,目前的VLA主要分为三类范式:显示端到到VLA,隐式端到端VLA以及分层端到端VLA。

显示端到到VLA,是最常见最经典的范式。通常是将视觉语言信息压缩成联合的表征,然后再基于这个表征去重新映射到动作空间,生成对应的动作。这类端到端的范式依赖于先前广泛的研究先验,通过不同架构(diffusion/ transformer/dit),不同的模型大小,不同的应用场景(2d/3d),不同的任务需求(从头训/下游微调),产生了各类不同的方案,取得了不错的性能。

隐式端到端VLA,则不同于前者,更加关注工作的可解释性,旨在利用当前的video diffusion模型实现未来状态的预测,再根据未来的状态通过逆运动学规律生成未来可执行的动作。通过显式的生成未来观测不仅提高了可解释性,同样也增加了避开机器人动作而scalingVLA模型的潜能。

分层端到端VLA,则关注于充分利用大小模型的特点,提升模型的泛化性同时也保留对于下游执行频率的高效性,近来也成为了研究的热点。

入门学习依然很困难?

无论是显示端到到VLA,还是隐式/分层端到端VLA,其中涉及到的模块、细节众多。这类知识点琐碎,系统也比较复杂,如果没有比较好的教程带着入门,往往会踩坑,后期不知道怎么学习。如何进行感知编码、动作生成?不同架构的优缺点是什么?泛化性和通用性如何保留?数据是怎么采集的?联合训练怎么做?这些都是阻挡新手入门以及进阶的难点。

为此,我们联合业界知名的机器人系统与算法专家,联合展开了业内首门面向具身智能的VLA理论与实战课程,让大家真正能够学得透彻,后期配有代码讲解,助力大家真正从实现的角度上搞懂算法。课程大纲:

讲师介绍

Perry老师,在智能机器人和人工智能领域具有深厚的学术背景和丰富的实践经验。曾在多个顶级会议:RSS、ICLR、CVPR、ECCV、ICRA和IROS上发表研究。丰富的具身智能实战和研究经验,运用生动的案例和互动式教学,帮助学员深入理解复杂概念,激发对该领域的兴趣与探索。

适合人群

  • VLA领域的从业人员,需要进一步进阶提升;

  • 从事具身智能研究的本科、硕士、博士生;

  • 希望从传统计算机视觉(CV)或自动驾驶领域转行进入具身智能的专业人士;

  • 对具身智能领域感兴趣的其他人员;

学后收获

  • 能够掌握VLA模型的基本原理和实际应用;

  • 能够理解如何将视觉、语言和行动结合,以提升机器人系统的智能化水平;

  • 获得实用的技能,包括模型训练、数据处理和多任务学习的基本方法;

  • 无论是工程落地还是科学研究都能有所收获;

  • 学习课程后,达到1-2年左右VLA从业经验;

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资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/abbae039bf2a 在计算机视觉领域,实时目标跟踪是许多应用的核心任务,例如监控系统、自动驾驶汽车无人机导航等。本文将重点介绍一种在2017年备受关注的高效目标跟踪算法——BACF(Boosted Adaptive Clustering Filter)。该算法因其卓越的实时性高精度而脱颖而出,其核心代码是用MATLAB编写的。 BACF算法全称为Boosted Adaptive Clustering Filter,是基于卡尔曼滤波器改进的一种算法。传统卡尔曼滤波在处理复杂背景目标形变时存在局限性,而BACF通过引入自适应聚类Boosting策略,显著提升了对目标特征的捕获跟踪能力。 自适应聚类是BACF算法的关键技术之一。它通过动态更新特征空间中的聚类中心,更准确地捕捉目标的外观变化,从而在光照变化、遮挡目标形变等复杂情况下保持跟踪的稳定性。此外,BACF还采用了Boosting策略。Boosting是一种集成学习方法,通过组合多个弱分类器形成强分类器。在BACF中,Boosting用于优化目标检测性能,动态调整特征权重,强化对目标识别贡献大的特征,从而提高跟踪精度。BACF算法在设计时充分考虑了计算效率,能够在保持高精度的同时实现快速实时的目标跟踪,这对于需要快速响应的应用场景(如视频监控自动驾驶)至关重要。 MATLAB作为一种强大的数学计算数据分析工具,非常适合用于算法的原型开发测试。BACF算法的MATLAB实现提供了清晰的代码结构,方便研究人员理解其工作原理并进行优化扩展。通常,BACF的MATLAB源码包含以下部分:主函数(实现整个跟踪算法的核心代码)、特征提取模块(从视频帧中提取目标特征的子程序)、聚类算法(实现自适应聚类过程)、Boosting算法(包含特征权重更新的代
内容概要:本书《Deep Reinforcement Learning with Guaranteed Performance》探讨了基于李雅普诺夫方法的深度强化学习及其在非线性系统最优控制中的应用。书中提出了一种近似最优自适应控制方法,结合泰勒展开、神经网络、估计器设计及滑模控制思想,解决了不同场景下的跟踪控制问题。该方法不仅保证了性能指标的渐近收敛,还确保了跟踪误差的渐近收敛至零。此外,书中还涉及了执行器饱、冗余解析等问题,并提出了新的冗余解析方法,验证了所提方法的有效性优越性。 适合人群:研究生及以上学历的研究人员,特别是从事自适应/最优控制、机器人学动态神经网络领域的学术界工业界研究人员。 使用场景及目标:①研究非线性系统的最优控制问题,特别是在存在输入约束系统动力学的情况下;②解决带有参数不确定性的线性非线性系统的跟踪控制问题;③探索基于李雅普诺夫方法的深度强化学习在非线性系统控制中的应用;④设计验证针对冗余机械臂的新型冗余解析方法。 其他说明:本书分为七章,每章内容相对独立,便于读者理解。书中不仅提供了理论分析,还通过实际应用(如欠驱动船舶、冗余机械臂)验证了所提方法的有效性。此外,作者鼓励读者通过仿真实验进一步验证书中提出的理论技术。
### VLA 端到端技术实现方案架构 #### 1. 概述 视觉-语言-行动(VLA)模型旨在通过集成视觉感知、自然语言理解物理操作来增强机器人的自主能力。这类模型允许机器人理解复杂的指令并执行相应的任务,而无需针对每项新任务重新编程。 #### 2. 数据收集与预处理 为了构建有效的 VLA 模型,数据集应包含大量标注过的图像序列及其对应的文本描述动作标签。这些数据通常来源于模拟环境或真实世界中的交互记录[^3]。 #### 3. 多模态编码器设计 多模态编码器负责将不同类型的输入——如摄像头捕捉的画面以及人类给出的文字命令——转换成统一表示形式以便后续处理。此过程涉及两个主要组件: - **视觉特征提取模块**:采用卷积神经网络(CNNs),例如ResNet 或 EfficientNet 来获取场景内的物体位置及属性信息。 - **语言解析单元**:基于Transformer结构的语言模型用于解读用户的指示语句,并生成内部表征向量。 ```python class VisualFeatureExtractor(nn.Module): def __init__(self, backbone='resnet50'): super().__init__() self.backbone = timm.create_model(backbone, pretrained=True) def forward(self, images): features = self.backbone(images) return features.flatten(start_dim=1) class LanguageParser(nn.Module): def __init__(self, vocab_size, hidden_dim=768): super().__init__() self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, hidden_dim) self.transformer = transformers.BertModel.from_pretrained('bert-base-uncased') def forward(self, tokens): embeddings = self.embedding(tokens) outputs = self.transformer(inputs_embeds=embeddings)[0][:, 0, :] return outputs ``` #### 4. 动作预测机制 经过编码后的视觉语言信息会被送入决策层,在这里会根据当前的状态评估可能采取的行为选项,并选出最优解作为最终输出。这一阶段可以借助强化学习算法不断优化策略函数,从而提高系统的泛化性能。 #### 5. 反馈循环调整 实际部署过程中不可避免会出现误差累积现象,因此有必要建立一套完善的反馈机制来进行在线微调。具体做法是在每次完成指定任务之后对比预期效果与实际情况之间的差异,据此更新参数权重以改善未来表现。 ---
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