自動(dòng)駕駛上常提的VLA與世界模型有什么區(qū)別?
VLA:把“看”和“說”連到“做”上
自動(dòng)駕駛中常提的VLA,全稱是Vision-Language-Action,直譯就是“視覺-語言-動(dòng)作”。VLA的目標(biāo)是把相機(jī)或傳感器看到的畫面、能理解和處理自然語言的大模型能力,和最終控制車輛的動(dòng)作輸出連到一起。這樣一套模型既能把路面情況轉(zhuǎn)成語義信息(比如識(shí)別行人、車道、交通標(biāo)志),又能在內(nèi)部用類語言的方式做推理(比如判斷行人的意圖是否會(huì)橫穿),最后直接輸出控制量或軌跡建議,從而完成從感知到?jīng)Q策到動(dòng)作的閉環(huán)。
VLA常把視覺特征先經(jīng)過編碼器變成一組向量,然后把這些向量與語言模型連接,語言模型負(fù)責(zé)做高層推理或上下文理解,最后再用一個(gè)動(dòng)作生成模塊把推理結(jié)果映射到可執(zhí)行的控制指令。因?yàn)橛?ldquo;語言”這條中間線索,VLA在解釋模型為什么這樣決策、把決策用人能看懂的方式表達(dá)方面有天然優(yōu)勢,這對(duì)事故回溯、人工審查和人機(jī)交互都很有幫助。
世界模型:在“腦海”里模擬未來
世界模型的核心是讓系統(tǒng)學(xué)會(huì)預(yù)測環(huán)境會(huì)如何變化。給定當(dāng)前的觀測和一系列動(dòng)作,世界模型嘗試預(yù)測接下來一段時(shí)間內(nèi)的感知輸出或場景演化,例周圍車輛會(huì)怎么走、行人會(huì)如何移動(dòng),或者道路上的占用情況會(huì)如何變化等。它更像是一個(gè)可以在內(nèi)部反復(fù)“試驗(yàn)”的模擬器。
世界模型可以是像素級(jí)的,也可以是抽象的潛在空間表示。像素級(jí)的會(huì)直接生成未來幾幀圖像,抽象的潛在表示則在更緊湊的編碼下預(yù)測物體的狀態(tài)和動(dòng)力學(xué)。自動(dòng)駕駛中常把世界模型用來做兩件事,一是在線短時(shí)預(yù)測,輔助規(guī)劃器評(píng)估當(dāng)前動(dòng)作的后果;二是離線大規(guī)模仿真,用來生成難例、做策略評(píng)估和安全驗(yàn)證。世界模型的強(qiáng)項(xiàng)在于對(duì)因果關(guān)系和動(dòng)力學(xué)的建模,它能回答“如果我這么做,環(huán)境會(huì)怎樣”,這對(duì)安全評(píng)估非常關(guān)鍵。
兩者的核心差別與各自擅長的事
把VLA和世界模型放在一起對(duì)比,其實(shí)有非常大的差別。VLA更強(qiáng)調(diào)把復(fù)雜語義和推理能力直接引入決策鏈,善于解釋性和把人類語義知識(shí)(比如規(guī)則、常識(shí))融入行為判斷;世界模型更強(qiáng)調(diào)動(dòng)力學(xué)與未來狀態(tài)的預(yù)測,擅長評(píng)估動(dòng)作后果和生成訓(xùn)練用的極端場景。
因?yàn)檎Z言式推理要靠語料和場景標(biāo)簽來訓(xùn)練,因此VLA需要大量多模態(tài)、標(biāo)注或與人類語義對(duì)齊的數(shù)據(jù);世界模型更依賴連續(xù)的時(shí)序數(shù)據(jù)與準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)反饋,或是高保真仿真器來補(bǔ)足現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)不足。
對(duì)于自動(dòng)駕駛行業(yè)來說,VLA能讓系統(tǒng)“說出理由”,有利于合規(guī)和用戶信任;世界模型能把長期風(fēng)險(xiǎn)提前顯現(xiàn),有利于安全驗(yàn)證和策略穩(wěn)健性。兩者在算力和實(shí)時(shí)性上的要求也不同,端到端的VLA若要部署在車端,需要在多模態(tài)推理與延時(shí)之間做平衡;高保真世界模型若用于在線預(yù)測,也要保證預(yù)測速度和穩(wěn)定性,否則實(shí)時(shí)控制就受影響。
如何將這兩者用好?
自動(dòng)駕駛行業(yè)常見做法是把世界模型放在云端或仿真平臺(tái),用來大規(guī)模生成極端和稀有場景,做訓(xùn)練數(shù)據(jù)擴(kuò)充和策略評(píng)估;把VLA或其它決策模型放到車端,負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)感知-推理-動(dòng)作映射,并把可解釋的中間表示(例如“為什么剎車”)記錄下來,用于審計(jì)。還有一種做法是在車端保留一個(gè)輕量的世界模型,用于短時(shí)軌跡預(yù)測和冗余校驗(yàn),作為主決策器的安全網(wǎng)。
在選擇技術(shù)路線時(shí),務(wù)必要考慮幾個(gè)現(xiàn)實(shí)問題,即目標(biāo)場景是什么(城市復(fù)雜路況還是高速長途)、能否承擔(dān)大量真實(shí)路測、對(duì)可解釋性和監(jiān)管合規(guī)的要求有多高。面向消費(fèi)者的駕駛輔助系統(tǒng)可能更重視用戶體驗(yàn)和自然交互,VLA能提高語義層面的表現(xiàn);面向商用車隊(duì)或?qū)Π踩弦?guī)嚴(yán)格的場景,則更需要強(qiáng)大的世界模型做仿真與驗(yàn)證。無論哪條路,一定要建立嚴(yán)格的sim-to-real校準(zhǔn)流程、冗余策略以及持續(xù)的在線/離線評(píng)估體系,避免把過擬合的語言推理或低保真仿真直接當(dāng)成“能上路”的決策依據(jù)。
對(duì)于自動(dòng)駕駛企業(yè)來說,可以用世界模型生成的極端場景來補(bǔ)齊訓(xùn)練集,但要用真實(shí)數(shù)據(jù)來校準(zhǔn);在車端實(shí)現(xiàn)可解釋性輸出和異常檢測機(jī)制,以便監(jiān)管和事后分析;在設(shè)計(jì)系統(tǒng)邊界時(shí)明確何時(shí)由人工接管、何時(shí)由系統(tǒng)限制能力,避免模型在不確定情況下做出過激動(dòng)作;旌鲜褂脙烧卟⑼ㄟ^嚴(yán)格驗(yàn)證可以讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)既能“想清楚后果”,又能“把理由講清楚”,是比較穩(wěn)妥的路線。
最后的話
VLA和世界模型不是誰替代誰,而是兩種互補(bǔ)的工具。VLA把語言式的推理能力帶進(jìn)決策里,提升對(duì)復(fù)雜語義場景的處理和可解釋性;世界模型讓系統(tǒng)能在“腦子里”模擬未來,提升對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和后果的評(píng)估能力。對(duì)于自動(dòng)駕駛行業(yè)來說,更實(shí)際的做法是把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,用世界模型來補(bǔ)數(shù)據(jù)、做驗(yàn)證,用VLA提升語義理解與交互,同時(shí)確保有清晰的安全邊界和多層冗余。這樣既能提高功能性,也能把安全性和可審計(jì)性放在首位。
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原文標(biāo)題 : 自動(dòng)駕駛上常提的VLA與世界模型有什么區(qū)別?

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