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模型结构

当前具身智能领域的模型结构主要包括VLA、WM、WAM,不同的模型结构具有不同的侧重。

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主要模型架构一览

交互式模型结构图谱

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VLA、WM、WAM 作为具身智能领域的三种代表性模型,它们的本质区别是:

  • VLA 从观察和目标直接生成动作:πθ(at:t+H∣o≤t,g)\pi_{\theta}(a_{t:t+H} | o_{\leq t},g)。关键架构是多模态 Encoder / Backbone 与 Action Decoder。RL 主要改进动作选择,或者为它增加价值函数、轻量 Actor-Critic 等模块。
  • WM 从当前观察和动作预测未来:πθ(ot+1:t+H∣o≤t,at:t+H)\pi_{\theta}(o_{t+1:t+H} | o_{\leq t},a_{t:t+H})。关键架构是状态表示和 Dynamics Model。它支持候选动作评估、想象式 rollout、规划与训练。
  • WAM 则联合建模动作与未来世界:pω(at:t+H,ot+1:t+H∣o≤t,g)p_{\omega}(a_{t:t+H},o_{t+1:t+H} | o_{\leq t},g)。关键架构是共享或耦合的世界与动作表示。实际系统可以是联合生成,也可以通过多个模块组合实现,不意味着所有 WAM 都有同一套网络。

VLA:Vision-Language-Action Model

VLA 主要关注机器人的动作究竟如何从多模态表征中产生。这部分涉及到的结构分支和代表性论文如下:

结构分支重新选择的主论文关键架构必须保留的前作
离散动作 TokenFAST(RSS 2025)连续动作序列经频域压缩、离散化,再由自回归模型预测RT-2、OpenVLA
生成式连续动作 ExpertRDT2(ICML 2026)7B VLM、RVQ、Flow Matching、动作生成蒸馏Diffusion Policy、Octo、RDT-1B
VLM + Flow Action Expertπ₀.₇(2026)VLM、视频历史表征、连续动作 Expert、异构条件输入π₀、π₀.₅、π₀.₆
空间推理与分层动作生成MolmoAct2(2026)空间表征、离散推理与连续动作 Expert 的组合SpatialVLA、MolmoAct

WM:World Model

WM 主要关注世界状态应该怎样表示、预测并用于决策。世界模型内部也存在明显不同的架构。尤其必须区分潜在状态动力学模型与高保真视频生成世界模型:它们都能预测未来,但其训练开销、预测对象、可微接口以及与 RL 结合的方式差别很大。这部分涉及到的结构分支和代表性论文如下:

结构分支主方法论文核心模型结构RL 接入方式
潜在状态动力学 WMDreamerV3(Nature 2025)Encoder + RSSM + Decoder / Reward Head在潜在状态中进行 Actor-Critic 学习
大规模想象式 WMDreamer 4(2025)视频 Tokenizer + 交互式 Transformer 动力学模型世界模型内部生成轨迹并优化策略
特征空间 WMDINO-WM(ICML 2025)DINOv2 视觉特征 + 特征动力学预测器使用预测特征进行动作规划,可扩展至 RL
大规模视频机器人 WMDreamDojo(ICML 2026)视频扩散模型 + 潜在动作 + 实体动作适配可用于策略评估、模型规划和模拟训练
长时程因果视频 WMWALL-SS(2026)多尺度自回归 + 动作条件 + 长期记忆使用 RL 改进世界模型本身的动作一致性

很多时候,WM 的结构直接决定 RL 设计,以 DreamerV3 为例(如图),这样的系统中,RL 的主要优化对象可以是 Actor 和 Critic,世界模型则通过环境数据学习状态转移、观察和奖励预测。DreamerV3 的核心就是在模型想象出的潜在轨迹上学习策略。相较之下,WALL-SS 的 RL 主要改进生成世界的动作遵循和时间一致性。两个系统都使用 RL,但被优化的神经网络不同。

Dreamer 的模型式 RL 机制

WAM:World Action Model

WAM 在世界模型的基础上,进一步关心世界模型与动作策略怎样结合。同时,WAM 也需要进一步拆分。尤其不应把所有“具有视频预测能力的 VLA”自动归为同一种架构。

结构分支推荐的主论文核心结构特征
视频生成骨干 + 动作联合预测DreamZero(2026.02)预训练视频扩散模型,同步生成未来视频与动作
原生因果视频—动作模型LingBot-VA 2.0(2026.07)语义视觉动作 Tokenizer、因果预训练、稀疏 MoE、异步闭环执行
统一多模态世界与动作模型Cosmos 3(2026.06)Mixture-of-Transformers,统一语言、视觉、视频、音频和动作的理解与生成
组合式 WM + 独立策略RISE(RSS 2026)动力学模型、进度价值模型与策略分离,实现模型内 RL

模型架构怎样具体连接到 RL

接下来应建立一个贯穿综述的核心表格:模型中有什么模块、RL 更新什么、可以由哪篇方法论文验证。

模型类别具体架构类型与代表模型RL 的具体优化位置对应 RL 方法论文优化方式
VLA离散自回归动作模型(OpenVLA、FAST)Action Token Policy,动作 Token 的生成概率分布离散动作策略优化方向,待补直接对应的代表论文对动作 Token 序列进行策略优化或偏好优化
VLAFlow Matching 动作生成模型(π₀、π₀.₅、π₀.₆)Action Expert、优势条件与动作生成分布π*₀.₆ / RECAP利用价值模型估计优势,通过 Advantage-conditioned Policy Training 改进动作生成
VLA冻结基础模型 + 轻量 RL 适配器(π 系列 VLA)新增 RL Token、轻量 Actor-CriticRL Token冻结基础 VLA,通过离策略 RL 优化轻量动作策略
VLADiffusion / Flow 动作策略(Diffusion Policy、Flow Policy)动作去噪网络、生成策略分布RL-100在扩散去噪过程中进行 PPO 风格策略优化,并通过一致性蒸馏提高推理速度
WM潜在状态动力学模型(DreamerV3、Dreamer 4)潜在空间中的 Actor、CriticDreamer 4、DreamerV3通过世界模型生成想象轨迹,在潜在状态空间执行 Actor-Critic 学习
WM动作条件自回归视频世界模型(WALL-SS)世界模型的视觉生成分布、动作条件动力学WALL-SS利用动作遵循性与长期一致性奖励优化世界模型的预测结果
WAM组合式 WM + VLA(Dynamics Model + Value Model + Policy)VLA 动作策略、想象轨迹的价值与优势估计RISE世界模型生成想象轨迹,价值模型计算优势,在想象空间中更新策略
WAMWM 与 VLA 交替协同优化架构(Action-conditioned WM + VLA)世界动力学模型与 VLA 动作策略VLAW利用真实机器人数据更新 WM,再用世界模型生成的交互数据改进 VLA,交替迭代

由此,RL Automation 章节便可以进一步研究:奖励、价值估计、数据收集、探索、环境构建和模型更新能否自动进行。

相关论文 30

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