Meta推出MoDem世界模型：解決視覺領域三大挑戰(zhàn)，LeCun轉發(fā)
12月27日，MetaAI 負責視覺和強化學習領域的A
截止27日晚間，這篇推文的閱讀量已經達到73.9k。
他表示，僅給出5個演示，MoDem就能在100K交互步驟中解決具有稀疏獎勵和高維動作空間的具有挑戰(zhàn)性的視覺運動控制任務，大大優(yōu)于現(xiàn)有的最先進方法。
有多優(yōu)秀呢？
他們發(fā)現(xiàn)MoDem在完成稀疏獎勵任務方面的成功率比低數(shù)據機制中的先前方法高出150%-250%。
Lecun也轉發(fā)了這一研究，表示MoDem的模型架構類似于JEPA，可在表征空間做出預測且無需解碼器。
鏈接小編就放在下面啦，有興趣的小伙伴可以看看~
論文鏈接：https://arxiv.org/abs/2212.05698
Github鏈接：https://github.com/facebookresearch/modem
研究創(chuàng)新和模型架構
樣本效率低下是實際應用部署深度強化學習 (RL) 算法的主要挑戰(zhàn)，尤其是視覺運動控制。
基于模型的RL有可能通過同時學習世界模型并使用合成部署來進行規(guī)劃和政策改進，從而實現(xiàn)高樣本效率。
然而在實踐中，基于模型的RL的樣本高效學習受到探索挑戰(zhàn)的瓶頸，這次研究恰恰解決了這些主要挑戰(zhàn)。
首先，MoDem分別通過使用世界模型、模仿+RL和自監(jiān)督視覺預訓練，解決了視覺強化學習/控制領域的三個主要挑戰(zhàn)：
- 大樣本復雜性（Large sample complexity）
- 高維狀態(tài)和動作空間探索（Exploration in high-dimensional state and action space）
- 同步視覺表征和行為學習（Simultaneous learning of visual representations and behaviors）
這次的模型架構類似于Yann LeCun的JEPA，并且無需解碼器。
作者Aravind Rajeswaran表示，相比Dreamer需要像素級預測的解碼器，架構繁重，無解碼器架構可支持直接插入使用SSL預訓練的視覺表示。
此外基于IL+RL，他們提出了一個三階段算法：
- BC預訓練策略
- 使用包含演示和探索的種子數(shù)據集預訓練世界模型，此階段對于整體穩(wěn)定性和效率很重要
- 通過在線互動微調世界模型
結果顯示，生成的算法在21個硬視覺運動控制任務中取得了SOTA結果（State-Of-The-Art result），包括Adroit靈巧操作、MetaWorld和DeepMind控制套件。
從數(shù)據上來看，MoDem在各項任務中的表現(xiàn)遠遠優(yōu)于其他模型，結果比之前的SOTA方法提升了150%到250%。
紅色線條為MoDem在各項任務中的表現(xiàn)
在此過程中，他們還闡明了MoDem中不同階段的重要性、數(shù)據增強對視覺MBRL的重要性以及預訓練視覺表示的實用性。
最后，使用凍結的 R3M 功能遠遠優(yōu)于直接的 E2E 方法。這很令人興奮，表明視頻中的視覺預訓練可以支持世界模型。
但8月數(shù)據強勁的E2E與凍結的R3M競爭，我們可以通過預訓練做得更好。
