给 AI 看人怎么做,让它 学着做
模仿学习以专家示范为监督,行为克隆是其中最直接的一种方法。
行为克隆复制专家,扩散策略生成多种动作,VLA 把视觉、语言与行动接成一个“大脑”。
模仿学习以专家示范为监督,行为克隆是其中最直接的一种方法。
实用路线是先用模仿学习快速可用
扩散策略能表达多种合理动作分布
VLA 在视觉与动作之间加入语言理解
RT-2 证明世界知识可迁移到控制
先围绕“给 AI 看人怎么做”建立问题,再逐页核对本小节的机制与证据。
模仿学习以专家示范为监督,行为克隆是其中最直接的一种方法。
行为克隆可能复制表面共现模式,却没有学会动作背后的因果条件。
实用路线是先用模仿学习快速可用,再用强化学习突破专家与数据边界。
先围绕“从动作噪声中,一步步 去噪成轨迹”建立问题,再逐页核对本小节的机制与证据。
扩散策略把动作序列当生成目标,从噪声中逐步恢复出连贯方案。
扩散策略能表达多种合理动作分布,避免把两个方案平均成危险动作。
多步去噪带来表达力也带来延迟,扩散策略更适合慢速精细操作。
先围绕“看到画面,听懂指令,再 做出动作”建立问题,再逐页核对本小节的机制与证据。
VLA 在视觉与动作之间加入语言理解,让机器人按自然语言完成任务。
VLA 将视觉与语言编码为 Token,由 LLM 联合推理,再解码为可执行动作。
RT-2 证明世界知识可迁移到控制,Octo 用开源与小规模降低 VLA 研究门槛。
模仿学习以专家示范为监督,行为克隆是其中最直接的一种方法。
实用路线是先用模仿学习快速可用
扩散策略能表达多种合理动作分布
VLA 在视觉与动作之间加入语言理解
RT-2 证明世界知识可迁移到控制
任务固定选 BC,多方案精细操作选扩散,需要语言与泛化时考虑 VLA。
分布偏移(Distribution Shift)是行为克隆最核心的问题。简单来说:
训练时,模型只见过"专家完美操作"的状态。就像一个学车的新手,教练只教过他怎么在空旷的练习场开。一旦他上路,遇到一个练习场没见过的路口(偏离了"训练分布"),他就不知道该怎么办了——而且越错越远。
在机器人中,一旦模型在推理时输出一个稍微偏离专家轨迹的动作,机器人就会进入一个"训练数据中没见过的状态"。模型在这个新状态下继续预测,因为没见过,预测更不准,于是进入更陌生的状态——形成恶性循环,最终撞墙。
DAgger 算法通过收集模型"犯错"时的状态加入训练集,让模型学会"偏离后如何纠正",从而缓解此问题。
VLA 模型的工作流程分为三步:
第一步:视觉编码——用视觉编码器(如 ViT)把摄像头拍摄的图像转换成"视觉 Token",即模型能理解的数字表示。
第二步:语言编码——用文本分词器把人类指令(如"把杯子放在桌上")转换成"语言 Token"。
第三步:联合推理与动作输出——把视觉 Token 和语言 Token 一起输入大语言模型(LLM),LLM 利用其预训练的世界知识,理解"看到的是什么"和"要做什么",然后输出"动作 Token"。动作 Token 经过解码器,转换成机器人可执行的具体动作指令(如关节角度、末端位姿)。
整个流程的核心是:大语言模型充当"大脑",把视觉信息和语言指令融合,做出决策。
三者泛化能力从低到高排列:
行为克隆(泛化能力低):因为 BC 只是"逐帧模仿",没有理解任务的高层语义。一旦场景变化(光照不同、物体位置偏移),模型就不知道如何处理。它学到的是"特定场景下的特定动作",而不是"导航/操作的一般规律"。
扩散策略(泛化能力中):扩散策略通过"去噪过程"学习动作的分布,天然对噪声和变化有一定鲁棒性。它的多模态输出能力也让它在面对"多种合理方案"时不会崩溃。但扩散策略仍然没有理解"任务目标"——它只是学会了更鲁棒的"动作模式"。
VLA 模型(泛化能力高):VLA 模型的核心优势在于"理解"——它借用了大语言模型中的世界知识。比如,即使模型从未见过"蓝色杯子",只要它知道"杯子"是什么,就能根据语言指令找到它。这种"语义理解"能力让 VLA 在面对全新场景和新物体时,泛化能力远超 BC 和扩散策略。