論文の概要: Embodied-R: Collaborative Framework for Activating Embodied Spatial Reasoning in Foundation Models via Reinforcement Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12680v1
• Date: Thu, 17 Apr 2025 06:16:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-25 22:36:00.794275
• Title: Embodied-R: Collaborative Framework for Activating Embodied Spatial Reasoning in Foundation Models via Reinforcement Learning
• Title（参考訳）: Embodied-R:強化学習による基礎モデルにおける身体的空間推論の活性化のための協調的枠組み
• Authors: Baining Zhao, Ziyou Wang, Jianjie Fang, Chen Gao, Fanhang Man, Jinqiang Cui, Xin Wang, Xinlei Chen, Yong Li, Wenwu Zhu,
• Abstract要約: Embodied-Rは、知覚のための大規模視覚言語モデルと推論のための小規模言語モデルを組み合わせたフレームワークである。 わずか5kのエボダイドビデオサンプルのトレーニングの後、Embodied-Rと3B LMは最先端のマルチモーダル推論モデルと一致した。 Embodied-Rは、体系的分析や文脈統合のような創発的な思考パターンも示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.86928947970342
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Humans can perceive and reason about spatial relationships from sequential visual observations, such as egocentric video streams. However, how pretrained models acquire such abilities, especially high-level reasoning, remains unclear. This paper introduces Embodied-R, a collaborative framework combining large-scale Vision-Language Models (VLMs) for perception and small-scale Language Models (LMs) for reasoning. Using Reinforcement Learning (RL) with a novel reward system considering think-answer logical consistency, the model achieves slow-thinking capabilities with limited computational resources. After training on only 5k embodied video samples, Embodied-R with a 3B LM matches state-of-the-art multimodal reasoning models (OpenAI-o1, Gemini-2.5-pro) on both in-distribution and out-of-distribution embodied spatial reasoning tasks. Embodied-R also exhibits emergent thinking patterns such as systematic analysis and contextual integration. We further explore research questions including response length, training on VLM, strategies for reward design, and differences in model generalization after SFT (Supervised Fine-Tuning) and RL training.
• Abstract（参考訳）: 人間は、エゴセントリックなビデオストリームのような連続した視覚的な観察から空間的関係を知覚し、推論することができる。 しかし、事前訓練されたモデルがそのような能力、特に高レベルの推論をどのように獲得するかは、まだ不明である。 本稿では,認知のための大規模視覚言語モデル(VLM)と推論のための小規模言語モデル(LM)を組み合わせた協調フレームワークであるEmbodied-Rを紹介する。 Reinforcement Learning (RL) とシンク・アンサー・論理的整合性を考慮した新しい報奨システムを用いて、このモデルは限られた計算資源で遅い思考能力を達成する。 5kエンボディドビデオサンプルのトレーニングの後、Embodied-Rと3B LMは、分布内および分布外両方の空間推論タスクで最先端のマルチモーダル推論モデル(OpenAI-o1, Gemini-2.5-pro)と一致した。 Embodied-Rは、体系的分析や文脈統合のような創発的な思考パターンも示している。 さらに、応答長、VLMトレーニング、報酬設計戦略、SFT(Supervised Fine-Tuning)およびRLトレーニング後のモデル一般化の相違などの研究課題についても検討する。

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