論文の概要: Revisiting Topological Graphs for Macro Action based Closed-loop Reinforcement Learning of Vision Language Navigation in Continuous Environment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03906v1
- Date: Thu, 03 Sep 2026 14:24:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-04 18:28:39.103736
- Title: Revisiting Topological Graphs for Macro Action based Closed-loop Reinforcement Learning of Vision Language Navigation in Continuous Environment
- Title(参考訳): マクロ行動に基づく閉ループ強化学習のためのトポロジカルグラフの再検討
- Abstract要約: VLN-CE (Vision-Language Navigation in Continuous Environments) は、エージェントが見えない環境を通して自然言語の指示に従う必要がある。
我々は、VLN-CEを階層的マルコフ決定プロセス(MDP)として再構成し、低レベル制御から高レベル計画を明確に分離する。
本モデルはR2R-CEベンチマークとRxR-CEベンチマークの最先端性能を実現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 24.27274618177781
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Vision-Language Navigation in Continuous Environments (VLN-CE) requires an agent to follow natural language instructions through unseen environments. Existing imitation learning (IL) pipelines struggle in this closed-loop setting: behavior cloning suffers from distribution shift, and DAgger's expert actions become ambiguous upon trajectory deviation. While Reinforcement Learning (RL) offers a natural paradigm to address this, directly applying RL to micro action spaces is sample-inefficient due to reward sparsity. To overcome this bottleneck, we reformulate VLN-CE as a Hierarchical Markov Decision Process (MDP), explicitly decoupling high-level planning from low-level control. By abstracting the environment into a topological graph, our high-level policy operates on a macro action space of frontier nodes, with a training-free low-level controller acting as its state transition, which significantly compresses the decision horizon and makes closed-loop RL tractable. To support RL optimization on the macro MDP, we propose an action-aware value head to effectively evaluate state values under the dynamic frontier action space, powering a graph-based PPO. Extensive experiments demonstrate the effectiveness of our architecture. Finally, our model achieves state-of-the-art performance on the R2R-CE and RxR-CE benchmarks.
- Abstract(参考訳): VLN-CE (Vision-Language Navigation in Continuous Environments) は、エージェントが見えない環境を通して自然言語の指示に従う必要がある。
既存の模倣学習(IL)パイプラインはこのクローズドループ環境で苦労している: 行動クローンは分布シフトに悩まされ、ダガーの専門的な行動は軌道偏差によって曖昧になる。
Reinforcement Learning (RL)はこれに対処するための自然なパラダイムを提供するが、マイクロアクション空間に直接RLを適用することは、報酬の間隔のため、サンプル非効率である。
このボトルネックを克服するため、我々はVLN-CEを階層マルコフ決定プロセス(MDP)として再構成し、低レベル制御から高レベル計画を明確に分離する。
環境をトポロジグラフに抽象化することにより,フロンティアノードのマクロアクション空間上で,トレーニング不要な低レベルコントローラを状態遷移として動作させ,決定の地平線を著しく圧縮し,閉ループRLをトラクタブルにする。
マクロMDP上でのRL最適化を支援するために,動的フロンティア動作空間における状態値を効果的に評価し,グラフベースのPPOを駆動するアクション認識値ヘッドを提案する。
大規模な実験はアーキテクチャの有効性を実証します。
最後に,R2R-CEベンチマークとRxR-CEベンチマークを用いて,最先端の性能を実現する。
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