論文の概要: Prismatic World Model: Learning Compositional Dynamics for Planning in Hybrid Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.08411v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 09:40:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-10 22:28:07.89991
• Title: Prismatic World Model: Learning Compositional Dynamics for Planning in Hybrid Systems
• Title（参考訳）: Prismatic World Model:ハイブリッドシステムにおける構成ダイナミクスの学習
• Abstract要約: Prismatic World Model (PRISM-WM) は複雑なハイブリッド力学を構成可能なプリミティブに分解するように設計されている。 PRISM-WMは系力学におけるシャープモード遷移を正確にモデル化することでロールアウトドリフトを著しく低減する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.4555621948915
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Model-based planning in robotic domains is fundamentally challenged by the hybrid nature of physical dynamics, where continuous motion is punctuated by discrete events such as contacts and impacts. Conventional latent world models typically employ monolithic neural networks that enforce global continuity, inevitably over-smoothing the distinct dynamic modes (e.g., sticking vs. sliding, flight vs. stance). For a planner, this smoothing results in catastrophic compounding errors during long-horizon lookaheads, rendering the search process unreliable at physical boundaries. To address this, we introduce the Prismatic World Model (PRISM-WM), a structured architecture designed to decompose complex hybrid dynamics into composable primitives. PRISM-WM leverages a context-aware Mixture-of-Experts (MoE) framework where a gating mechanism implicitly identifies the current physical mode, and specialized experts predict the associated transition dynamics. We further introduce a latent orthogonalization objective to ensure expert diversity, effectively preventing mode collapse. By accurately modeling the sharp mode transitions in system dynamics, PRISM-WM significantly reduces rollout drift. Extensive experiments on challenging continuous control benchmarks, including high-dimensional humanoids and diverse multi-task settings, demonstrate that PRISM-WM provides a superior high-fidelity substrate for trajectory optimization algorithms (e.g., TD-MPC), proving its potential as a powerful foundational model for next-generation model-based agents.
• Abstract（参考訳）: ロボット領域におけるモデルベースプランニングは、接触や影響といった離散的な出来事によって連続的な動きが句読される物理力学のハイブリッドな性質によって、基本的には困難である。 従来の潜在世界モデルは一般的に、グローバルな連続性を強制するモノリシックニューラルネットワークを使用し、必然的に異なる動的モード(例えば、スライディング対スライディング対フライト対スタンス)を過度にスムースする。 プランナーにとって、この平滑化は、長い水平ルックアヘッド中の破滅的な複合誤差をもたらし、物理境界での探索プロセスの信頼性を損なう。 そこで我々はPRISM-WM(Prismatic World Model)を導入し,複雑なハイブリッド力学を構成可能なプリミティブに分解する構造的アーキテクチャを提案する。 PRISM-WMはコンテキスト対応のMixture-of-Experts(MoE)フレームワークを活用し、ゲーティング機構が現在の物理モードを暗黙的に識別し、専門家が関連する遷移ダイナミクスを予測する。 さらに、専門家の多様性を確保するために、潜伏した直交化目標を導入し、モード崩壊を効果的に防止する。 システム力学におけるシャープモード遷移を正確にモデル化することにより、PRISM-WMはロールアウトドリフトを著しく低減する。 高次元ヒューマノイドや多様なマルチタスク設定を含む挑戦的連続制御ベンチマークに関する広範な実験は、PRISM-WMが軌道最適化アルゴリズム(例えばTD-MPC)の優れた高忠実性基板を提供し、次世代モデルベースエージェントの強力な基盤モデルとしての可能性を示している。

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