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DreamZero

465 个字 预计阅读时间 2 分钟

利用视频生成模型本身已经学习到的 spatiotemporal priors。作者认为视频预测天然包含了大量“物理世界如何变化”的信息

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联合预测

许多常见的 WAM 都是先预测下一帧的世界,然后根据下一帧预测的信息,再通过逆动力学 (IDM) 或者辅助动作块来预测动作,但是这种效率慢且 video-action 之间变化可能不一致

论文把 DreamZero 的联合预测写成:

\[ \pi_\theta ( o_{l:l+H}, a_{l:l+H} \mid o_{0:l},c,q_l ) \]

然后分解为:

\[ \underbrace{ \pi_\theta ( o_{l:l+H} \mid o_{0:l},c,q_l ) }_{\text{Video Prediction}} \cdot \underbrace{ \pi_\theta ( a_{l:l+H} \mid o_{0:l+H},q_l ) }_{\text{Inverse Dynamics Model}} \]

这个公式非常重要。它实际上告诉我们 DreamZero 在概念上可以理解成:

当前世界 ↓ Video Prediction ↓ 预测未来视觉轨迹 ↓ Inverse Dynamics ↓ 机器人动作

也就是:

\[ \boxed{ \text{What should happen?} \rightarrow \text{How should I move?} } \]

不过有一点特别重要:

论文只是“概率分解”成这两个部分,并不是实际训练两个独立网络。

作者紧接着明确说,他们没有使用:

Video Model
     ↓
IDM

两个独立模型。

而是:

          Shared DreamZero DiT
                 ↓
        Joint Video-Action
             Prediction

单一模型端到端联合学习 video action,希望通过共享表示让两种模态高度对齐。

DreamZero-Flash

普通 DreamZero 同时 denoise

\[ video + action \]

如果 diffusion step 太少,video 还是很 noisy,此时 action quality 会下降。

作者于是提出:

\[ t_k^{video} \neq t_k^{action} \]

标准版本:

\[ t^{video}=t^{action}\sim U(0,1) \]

Flash 中:

\[ t^{video}=1-\eta, \qquad \eta\sim Beta(7,1) \]

而:

\[ t^{action}\sim U(0,1) \]

因此训练时故意让模型学习:

video 还很 noisy 的情况下,也要把 action 预测得很干净。

这样 inference 可以从:

\[ 4\text{ denoising steps} \]

降到:

\[ 1 \]

普通 DreamZero 1-step

\[ 52\% \]

DreamZero-Flash 1-step

\[ 74\% \]

4-step baseline:

\[ 83\% \]

同时 inference 大约:

\[ 350ms\rightarrow150ms \]