CKT-WAM: Parameter-Efficient Context Knowledge Transfer Between World Action Models

3,782 字 · English 445 词 · 约 13 分钟阅读

论文信息 - 作者:Yuhua Jiang, Yijun Guo, Hongbing Yang, Guojun Lei, Nuo Chen, Yinuo Zhang, Shaoqiang Yan, Bo Lin, Feifei Gao, Biqing Qi - 通讯作者:Shaoqiang Yan, Bo Lin, Feifei Gao, Biqing Qi(加粗标注) - 单位:Tsinghua University(清华大学), LivsynRobotics(灵波机器人), Shanghai AI Laboratory(上海人工智能实验室) - 投稿方向:NeurIPS 2026(投稿中,under review) - arXiv ID:2605.06247 - 代码:https://github.com/YuhuaJiang2002/CKT-WAM - 教师模型:DreamZero-14B(冻结),学生模型:Cosmos-Policy-2B(冻结)


一、核心问题

World Action Models(WAM)利用对未来视觉-动作的生成式建模来驱动具身控制,但不同 WAM 之间存在显著的架构异构性(latent 接口、token 设计、去噪 backbone 各不相同)。在实际部署中,往往有一个强大的大教师 WAM 和一个受延迟/内存限制的轻量学生 WAM。问题在于:

如何在两个异构的、已冻结的 WAM 之间高效地传递"世界知识",而不依赖输出模仿或逐层隐藏状态对齐?

传统知识蒸馏方案(logit 匹配、FitNet、attention transfer)要么要求教师和学生共享输出空间,要么需要逐层结构对齐,在跨 WAM 场景中难以适用。直接对教师或学生进行全量微调成本过高。本研究探索一种新的传递范式:将教师知识压缩为紧凑的上下文 token,通过学生的原生条件注入通道注入,完全冻结两个 backbone。


二、核心思路 / 方法

2.1 总体框架

图1:CKT-WAM 架构总览

图1:CKT-WAM 整体架构。从教师 WAM 的选定中间层提取隐藏状态,经 CKT 模块转换后注入学生 WAM 的文本条件序列。

整体流程(图1):

  1. 教师侧(左半部分): 给定观测图像和指令文本,冻结的教师 WAM 执行一次前向传播(固定 timestep $t^*=0$),从第 $\ell^*=20$ 层提取中间隐藏状态 $H_T \in \mathbb{R}^{B \times N \times d^{\text{tea}}}$($d^{\text{tea}}=5120$)。
  2. CKT 模块(中间部分): 包含三个核心组件:
    • 共享投影瓶颈(Shared Projection): 将 $H_T$ 从 $d^{\text{tea}}=5120$ 映射到学生空间 $d^{\text{stu}}=2048$,经 GELU + LayerNorm + Dropout 得到 $Z \in \mathbb{R}^{B \times N \times 2048}$。
    • LQCA 压缩器(Compressor): 通过两个可学习 query bank($Q_g$ 用于通用分支、$Q_s$ 用于专用分支,各 $K=32$ 个 token)与 $Z$ 做 multi-head cross-attention,将 $N$ 个变长 token 压缩为固定 $K$ 个上下文 token。
    • 双分支适配器(Generalized + Specialized Adapters): 通用适配器(always-on)提供任务无关的稳定知识基础;$M=8$ 个专用适配器通过轻量路由器做 top-$k=2$ 稀疏激活,提供实例级自适应知识。
  3. 学生侧(右半部分): 将压缩后的上下文 $C_A = [C_g; C_s] \in \mathbb{R}^{B \times (2K) \times 2048}$ 与可学习分隔符 <SEP> 拼接到学生原有的文本嵌入 $E_t$ 之后,形成 $\tilde{E}_t = [E_t; \langle\text{SEP}\rangle; C_A]$,通过 cross-attention 注入学生 DiT 的每一层。
  4. 关键效率设计: 教师仅在每个观测执行一次前向传播($t^*=0$),产生的 $C_A$ 在学生的整个去噪轨迹中复用——教师不参与迭代去噪。

2.2 教师侧:中间层选择与单次提取

选择教师中间层 $\ell^*=20$(总共 40 层)而非最深层的理由:

教师输入在 $t^*=0$(干净端点)进行编码,避免将 timestep 特定的噪声注入教师特征,保证表征的确定性和可复用性。

2.3 CKT 模块:压缩 + 双分支稀疏适配

LQCA 压缩器(Learned-Query Cross-Attention):

将经共享瓶颈投影后的 $Z \in \mathbb{R}^{B \times N \times d^{\text{stu}}}$ 通过两个可学习 query bank 压缩:

$$C_*^{0} = \text{LN}\big(\text{MHCA}(\tilde{Q}_*, K_Z, V_Z) + \tilde{Q}_*\big), \quad * \in \{g, s\}$$

其中 $K_Z = Z W_K$, $V_Z = Z W_V$,$\tilde{Q}_*$ 是 batch 广播后的可学习 query。这种设计将 $N$ 个 token 的完整教师序列压缩为仅 $K_g$ 或 $K_s$ 个 query 条件化的 token,大幅降低下游传输成本。压缩器强制了一个信息瓶颈,仅提取任务相关信息。

通用适配器(Always-on Generalized Adapter):

$$C_g = C_g^{0} + \phi\big(C_g^{0} W_{\text{down}}^{(g)}\big) W_{\text{up}}^{(g)}$$

对每个输入都激活,捕获任务无关的通用可迁移结构。采用 residual bottleneck 形式,bottleneck 维度 $r_g \ll d^{\text{stu}}$。

专用适配器 + 稀疏路由(Routed Specialized Adapters):

维护 $M=8$ 个专用适配器 $\{\mathcal{E}_m\}_{m=1}^{M}$,每个结构相同但参数独立:

$$\mathcal{E}_m(C_s^{0}) = C_s^{0} + \phi\big(C_s^{0} W^{(m)}_{\text{down}}\big) W^{(m)}_{\text{up}}$$

路由器是一个两层 MLP($5120 \to 512 \to 8$),以教师隐藏状态的平均池化 $h_r = \frac{1}{N}\sum_i H_T[:,i,:]$ 为输入,输出路由概率 $p = \text{softmax}(\phi(h_r W_1) W_2)$。对每个实例选取 top-$k=2$ 个适配器,重归一化权重后进行加权聚合:

$$C_s[b,:,:] = \sum_{m \in \mathcal{I}_b} \bar{p}_{b,m} \cdot \mathcal{E}_m(C_s^{0}[b,:,:])$$

效率分析: 总可训练参数 $P_{\text{train}} = P_{\text{sh}} + P_g + M \cdot P_e + P_r \approx 187.4\text{M}$,但每次前向仅激活 $P_{\text{active}} = P_{\text{sh}} + P_g + k \cdot P_e + P_r$——活跃计算量随 $k$ 而非 $M$ 增长。

2.4 学生侧:文本上下文注入

将 $C_A = [C_g; C_s]$ 与可学习的 <SEP> token 拼接到学生原始文本嵌入 $E_t$ 之后:

$$\tilde{E}_t = [E_t; \langle\text{SEP}\rangle; C_A] \in \mathbb{R}^{B \times (L_t + 2K + 1) \times d^{\text{stu}}}$$

增强后的条件序列通过 cross-attention 注入学生 DiT 的每一层:

$$Z_\tau^{(\ell+1)} = Z_\tau^{(\ell)} + \text{MHCA}\big(Q=Z_\tau^{(\ell)}, K=\tilde{E}_t W_K^{(\ell)}, V=\tilde{E}_t W_V^{(\ell)}\big)$$

几何不变性保证: 学生的 3D RoPE 仅应用于 visual self-attention,依赖于视觉 token 的时空索引,与条件长度 $\tilde{L}$ 无关。Cross-attention 不使用位置编码,因此扩展条件序列不改变视觉流的旋转几何。这意味着注入设计是对冻结 backbone 的最小侵入。

2.5 实现方式:前向 Hook

整个注入通过单个 forward hook 实现,注册在学生 text_embedding 模块上:

def _inject_context_hook(module, input, output):
    # output = E_t, 原始文本嵌入
    return torch.cat([output, sep_token, C_A], dim=1)

三、训练目标

训练时两个 WAM backbone 完全冻结,仅优化 CKT 模块的 187.4M 参数(占总参数 16B 的 1.17%)。

3.1 主目标:学生原生 EDM 去噪损失

沿用学生 WAM 的 diffusion 风格 latent objective,同时监督未来视频和未来动作:

$$\mathcal{L}_{\text{act}} = \frac{1}{B}\sum_{b=1}^{B}\sum_{t=1}^{T_a} m^{a}_{b,t} \cdot \omega(\sigma_b) \|\hat{a}_{0,b,t} - a_{0,b,t}\|_2^2$$

$$\mathcal{L}_{\text{vid}} = \frac{1}{B}\sum_{b=1}^{B}\sum_{t=1}^{T_v} m^{v}_{b,t} \cdot \omega(\sigma_b) \|\hat{v}_{0,b,t} - v_{0,b,t}\|_2^2$$

噪声水平从 log-normal 分布采样:$\ln(\sigma) \sim \mathcal{N}(1.39, 1.2^2)$。视频和动作使用相同的 $\sigma_b$ 以保证 corruption 水平一致。

3.2 辅助目标:负载均衡损失

防止路由器坍塌到少数适配器:

$$\mathcal{L}_{\text{bal}} = M \sum_{m=1}^{M} f_m P_m$$

其中 $P_m = \frac{1}{B}\sum_b p_{b,m}$ 是 batch 平均路由概率,$f_m = \frac{1}{kB}\sum_b \mathbb{I}\{m \in \mathcal{I}_b\}$ 是 top-$k$ 选择频率。当路由完全均匀时 $\mathcal{L}_{\text{bal}} = 1$。

3.3 总损失

$$\mathcal{L} = \mathcal{L}_{\text{act}} + \lambda_{\text{vid}}\mathcal{L}_{\text{vid}} + \lambda_{\text{bal}}\mathcal{L}_{\text{bal}}$$

其中 $\lambda_{\text{vid}} = 1$, $\lambda_{\text{bal}} = 0.01$。


四、实验与结果

4.1 LIBERO-Plus 零样本泛化

LIBERO-Plus 在 LIBERO 四套训练集上训练,在七个 OOD 维度(Camera / Robot / Language / Light / Background / Noise / Layout)上零样本评估。

CKT-WAM 取得 86.1% 总成功率,全面超越所有对比方法:

方法 Camera Robot Language Light Background Noise Layout Total
OpenVLA 0.8 3.5 23.0 8.1 34.8 15.2 28.5 15.6
$\pi_{0.5}$ 75.4 77.5 85.6 96.9 94.6 89.7 85.7 85.7
Cosmos-Policy 75.8 63.3 81.7 96.5 88.9 92.7 82.2 82.2
GE-Act 60.7 77.0 77.4 95.8 86.0 90.9 80.2 80.3
CKT-WAM 77.4 71.4 86.7 98.2 90.2 94.8 88.5 86.1

关键观察:

4.2 PEFT 方法对比(核心消融)

为了隔离知识迁移机制本身的贡献,将所有 PEFT 基线统一为相同接口(教师 $\ell^*$ 层 → MLP 投影 → 拼接到学生文本输入),仅改变适配器类型:

方法 可训练参数比 Camera Robot Language Light Background Noise Layout Total
Full Fine-tuning 100% 77.6 71.2 87.5 97.1 91.0 95.7 88.3 86.3
LoRA 2.59% 76.1 67.9 81.6 95.9 88.1 90.4 84.7 82.8
PiSSA 2.04% 75.2 68.5 84.2 96.1 88.4 90.6 85.1 83.3
DoRA 2.06% 76.4 67.8 84.7 96.4 88.7 90.8 85.4 83.6
MiLoRA 1.73% 73.9 71.2 85.3 96.8 89.0 91.0 85.9 84.0
Mona 1.65% 79.2 70.6 84.1 97.0 89.3 91.1 86.2 84.7
AdaMoLE 1.69% 76.0 70.9 85.4 97.3 89.6 91.3 86.7 84.6
GOAT 1.77% 75.0 71.0 86.1 97.7 89.9 91.6 87.4 84.8
CKT-WAM 1.17% 77.4 71.4 86.7 98.2 90.2 94.8 88.5 86.1

核心发现: CKT-WAM 以最低的可训练参数比(1.17%)达到接近全量微调的性能(86.1% vs 86.3%),且在 Robot、Light、Layout 三个维度上超越了全量微调。这证明收益来自更有效的知识迁移机制,而非更大的适配容量。

4.3 消融实验

配置 Camera Robot Language Light Background Noise Layout Total
w.o. Context(纯 Cosmos-Policy) 75.8 63.3 81.7 96.5 88.9 92.7 82.2 82.2
w.o. Generalized Adapter 73.5 70.8 82.4 96.7 86.1 89.4 86.9 83.0
w.o. Specialized Adapters 72.8 68.1 82.3 97.0 88.7 90.6 85.7 82.7
w.o. Auxiliary Loss 75.0 70.9 83.6 97.6 86.9 92.2 86.9 84.1
CKT-WAM(完整) 77.4 71.4 86.7 98.2 90.2 94.8 88.5 86.1

4.4 中间层选择消融

图2:不同教师中间层 ℓ* 的延迟-成功率 trade-off

图2:中间层 $\ell^*$ 的消融。左 y 轴为 LIBERO-Plus 零样本成功率(蓝色曲线),右 y 轴为每个 action chunk 的推理延迟(红色曲线),单位秒。x 轴为从 0 到 40 层的 $\ell^*$。

子图解读:

4.5 LIBERO 标准 Benchmark

方法 Spatial Object Goal Long Average
$\pi_{0.5}$ 98.8 98.2 98.0 92.4 96.9
OpenVLA-OFT 97.6 98.4 97.9 94.5 97.1
Cosmos Policy 98.1 100.0 98.2 97.6 98.5
CKT-WAM 99.0 99.8 98.6 97.8 98.8

在已高度饱和的 LIBERO 标准 benchmark 上,CKT-WAM 仍取得一致的改进(+0.3 平均 SR)。Long 套件上的提升(+0.2)说明跨模型知识迁移对长时序操作任务特别有益。

4.6 真机实验:长程多步操作

图3:真机长程任务示意图

图3:四项真机长程任务。从左到右:(1) 衣物折叠——移除干扰衣物、展开目标衣物、折叠;(2) 水果分拣——将红苹果和梨放到指定盘子;(3) 方块收纳——打开抽屉、放入紫色方块、关闭抽屉;(4) 无人零售——从杂乱货架中挑选目标饮料。所有任务都需要完成多个有序子目标。

方法 衣物折叠 水果分拣 方块收纳 无人零售 平均
$\pi_{0.5}$ 77.8 84.4 80.0 77.8 80.0
Cosmos Policy 62.2 77.8 68.9 71.1 70.0
Fast-WAM 66.7 75.6 73.3 66.7 70.6
CKT-WAM 73.3 88.9 86.7 84.4 83.3

每项任务 45 次真机试验。CKT-WAM 在水果分拣(+4.5)、方块收纳(+6.7)、无人零售(+6.6)三项任务上超越所有基线,仅在最具挑战性的衣物折叠(涉及可变形物体)上稍逊于 $\pi_{0.5}$。平均成功率 83.3% 展现了在真实长程操作场景下的稳定优势。

4.7 训练动态

图4:训练曲线

图4:CKT-WAM 的训练动态曲线。左图展示总损失(绿色)、平均学生 EDM 损失(橙色)和最后一步学生 EDM 损失(蓝色)的优化轨迹;右图展示负载均衡损失 $\mathcal{L}_{\text{bal}}$ 的变化轨迹。

左图(主损失曲线):

右图(负载均衡损失曲线):

4.8 专用适配器的阶段性选择模式

图5:专用适配器在不同任务阶段的激活概率

图5:方块收纳(cube catching)任务中 8 个专用适配器在四个阶段的平均选择概率。从 120 条完整轨迹中采样统计。x 轴为适配器编号 1-8,y 轴为平均选择概率。

逐阶段分析:

核心洞察: 专用适配器的激活随操作子阶段动态变化,而非静态绑定到整个任务。每个阶段仅激活 1-2 个主导适配器,验证了 route-first 稀疏设计的有效性——仅需小量专家即可覆盖每个阶段的控制需求。


五、关键洞察与技术亮点

  1. "上下文传递"范式: 传统知识蒸馏要求输出或隐藏状态对齐,CKT-WAM 提出通过紧凑的上下文 token 传递知识——这是一种对异构架构天然友好的新范式。教师提供的是"可消费的上下文"而非"需模仿的输出"。

  2. 双分支解耦设计: 通用适配器(always-on)+ 专用适配器(稀疏路由)的设计将"稳定知识基础"和"实例级自适应"解耦。消融实验证明两者不可或缺。

  3. 中间层选取的策略性: $\ell^*=20$ 的选择基于明确的 cost-utility trade-off 分析——中间层特征既足够语义丰富又避免了深层任务偏置。性能平台期恰好从 $\ell^*=20$ 开始,提供了最优性价比。

  4. 几何不变的注入设计: 通过 cross-attention(而非 self-attention)注入上下文,配合无位置编码的条件侧,保证了学生 backbone 的 3D RoPE 几何完全不变。这是对冻结模型"最小侵入"设计的一个很好的示范。

  5. 单次教师评估 + 跨步复用: 教师仅在 $t^*=0$ 执行一次前向,$C_A$ 跨所有去噪步缓存复用。这使教师推理开销从 $\mathcal{O}(\text{denoising steps})$ 降为 $\mathcal{O}(1)$。

  6. 稀疏 MoE 路由的细粒度专业化: 即使在单一任务(方块收纳)内部,不同子阶段激活的适配器也完全不同。路由学到的不是"任务级"而是"技能级"的专业化。


六、代码实现解读

CKT-WAM 的代码结构清晰,核心实现集中在三个文件中。

6.1 整体架构与数据流

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        CKTPipelineMiddle                           │
│                                                                     │
│  ┌──────────────────────┐     ┌──────────────────────┐             │
│  │ TeacherMiddleLayer   │     │     AdapterBank      │             │
│  │ FeatureExtractor     │     │                      │             │
│  │                      │     │  ┌────────────────┐  │             │
│  │  DreamZero-14B       │     │  │ Shared Project. │  │             │
│  │  (frozen, 40 layers) │     │  │  5120→512→2048  │  │             │
│  │         │            │     │  └───────┬────────┘  │             │
│  │  forward hook on     │ H_T │          │ Z          │             │
│  │  layer l*=20 ────────┼─────┼─────────►│            │             │
│  │                      │     │  ┌───────┴────────┐  │             │
│  │  t*=0, single-pass   │     │  │  LQCA Compress  │  │             │
│  └──────────────────────┘     │  │  Q_g(32 tok)    │  │             │
│                               │  │  Q_s(32 tok)    │  │             │
│                               │  └───┬─────────┬──┘  │             │
│                               │      │ C_g⁰    │ C_s⁰ │             │
│                               │  ┌───┴───┐ ┌───┴──────┴──────┐    │
│                               │  │ Gen.  │ │ M=8 Specialized │    │
│                               │  │ Adap. │ │  Adapters +     │    │
│                               │  │always │ │  Router(top-2)  │    │
│                               │  │  on   │ │                 │    │
│                               │  └───┬───┘ └───────┬────────┘    │
│                               │      │ C_g         │ C_s         │
│                               │  └───┴─────────────┴──────────┐  │
│                               │  │  C_A = [C_g; C_s]          │  │
│                               │  │  [B, 64, 2048]             │  │
│                               │  └─────────────┬──────────────┘  │
│                               │                │                 │
│                               │  <SEP> token   │                 │
│                               └────────────────┼─────────────────┘
│                                                │ C_A + <SEP>
│  ┌─────────────────────────────────────────────┴───────────────┐ │
│  │           Student WAM: Cosmos-Policy-2B (frozen)            │ │
│  │                                                             │ │
│  │  text_embedding ──► forward hook injects:                   │ │
│  │    E_t ───────────► Ẽ_t = [E_t; <SEP>; C_A]                │ │
│  │                          │                                  │ │
│  │                          ▼                                  │ │
│  │  ┌──────────────────────────────────────────────────┐      │ │
│  │  │  DiT Block ℓ (×L_stu layers):                    │      │ │
│  │  │    SelfAttn(visual tokens, 3D RoPE)               │      │ │
│  │  │    → CrossAttn(Q=visual, K=V=Ẽ_t)  ◄── injection  │      │ │
│  │  │    → FFN + AdaLN                                  │      │ │
│  │  └──────────────────────────────────────────────────┘      │ │
│  │                          │                                  │ │
│  │                          ▼                                  │ │
│  │                   Predicted actions                         │ │
│  └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

6.2 关键模块映射

论文公式 → 代码函数:

论文内容 代码位置 说明
共享投影瓶颈(Eq.3) Adapter.__init__: down_proj, up_proj, layer_norm Linear(5120→512) + GELU + Linear(512→2048) + LayerNorm + Dropout
LQCA 压缩(Eq.5) Adapter.forward(): cross_attn(query=queries, key=h, value=h) 可学习 query_tokens 与投影后的 $Z$ 做 8-head cross-attention
通用适配器(Eq.6) AdapterBank.__init__: generalized_adapter 一个单独的 Adapter 实例,对每个输入都激活
专用适配器(Eq.7) AdapterBank.__init__: specialized_adapters ModuleList 包含 $M=8$ 个 Adapter 实例
路由门控(Eq.8) DynamicRouter.forward() 两层 MLP: Linear(5120→512) + GELU + Linear(512→8), 训练时加可学习噪声, softmax + top-k
稀疏聚合(Eq.9) AdapterBank.forward(): torch.gather + 加权求和 选出 top-k 适配器输出,用重归一化权重加权求和
上下文拼接(Eq.10-11) CKTPipelineMiddle._inject_context_hook() torch.cat([output, sep, C_A], dim=1) 在 forward hook 中完成
负载均衡损失(Eq.14) LoadBalancingLoss.forward() $M \cdot \sum_m f_m P_m$,其中 $f_m$ 通过 scatter_add_ 统计 top-1 频率

6.3 训练流程

训练迭代(per step):


  1. data_batch 包含两部分:
     ├── student-side: video, t5_text_embeddings, actions, proprio, ...
     └── teacher-side: teacher_images, teacher_text, teacher_action, ...


  2. TeacherMiddleLayerFeatureExtractor.forward():
     ├── 执行教师完整前向(t*=0, gradient_checkpointing=True)
     ├── forward hook 在 block[20] 捕获输出 → H_T [B, N, 5120]
     └── 所有教师参数 requires_grad=False


  3. AdapterBank.forward(H_T):
     ├── generalized_adapter: H_T → C_g [B, 32, 2048]
     ├── specialized_adapters: H_T → C_s¹...C_s⁸ [B, 8, 32, 2048]
     ├── router(h_pooled): → top_k_weights [B, 2], top_k_indices [B, 2]
     └── sparse aggregation → C_A [B, 64, 2048]


  4. 注入 hook:
     text_embedding输出 E_t → torch.cat([E_t, <SEP>, C_A]) → Ẽ_t


  5. Student.training_step(data_batch):
     去噪预测 â₀, v̂₀, 计算 L_act + L_vid


  6. CKTLoss:
     total = L_student + 0.01 * L_bal


  7. backward + AdamW step:
     ├── adapter_bank 参数: lr=3e-4
     └── 其他可训练参数: lr=1e-4

6.4 推理流程

推理(per observation):


  1. 教师单次前向(t*=0)→ H_T [B, N, 5120]
  2. AdapterBank(H_T) → C_A [B, 64, 2048]  ← 缓存!
  3. 学生文本嵌入 + hook注入 → Ẽ_t = [E_t; <SEP>; C_A]

  4. for denoising_step in range(num_steps):  ← C_A 跨步复用
       ├── CFG分支 (conditional + unconditional)
       │   └── 每层DiT: SelfAttn(3D RoPE) → CrossAttn(Q=visual, K=V=Ẽ_t) → FFN
       └── 去噪迭代


  5. 输出去噪后的动作 chunk

七、局限性

  1. 应用范围限于 WAM-to-WAM: 当前仅验证了具身控制场景下的 WAM 间知识迁移,未探索是否能泛化到更广泛的多模态场景(文本建模、VQA 等)。作者认为这是范围选择而非方法本身的根本限制,因为 CKT-WAM 的核心设计(压缩教师中间表征为可迁移上下文 + 轻量条件注入)并不固有地绑定于机器人学。

  2. Robot 维度仍弱于个别专用方法: 在 LIBERO-Plus 的 Robot OOD 维度上,CKT-WAM(71.4%)不如 X-VLA(89.7%)和 $\pi_{0.5}$(77.5%),说明在 embodiment 变化下的泛化仍有提升空间。

  3. 衣物折叠仍具挑战: 在真机实验中,最具挑战性的可变形物体操作任务(衣物折叠,73.3%)仍弱于 $\pi_{0.5}$(77.8%),表明长程 deformable object manipulation 仍是开放难题。

  4. 依赖于教师中间层质量: 方法假设教师中间层特征已包含足够的动作相关信息,如果教师架构差异过大(如非 DiT 结构),hook 机制可能需要重新设计。


八、关键概念速查

概念 简要说明
CKT(Context Knowledge Transfer) 通过紧凑上下文 token 而非输出模仿或隐藏状态对齐来传递知识
LQCA(Learned-Query Cross-Attention) 使用可学习 query bank 通过 cross-attention 将变长教师序列压缩为固定长度上下文
Generalized Adapter Always-on 的通用适配器,捕获任务无关的可迁移结构
Specialized Adapters $M$ 个稀疏激活的专用适配器(top-$k$ 路由),提供实例级自适应
Route-first Sparse Execution 先计算路由分数,仅执行选中的适配器($k \ll M$),活跃计算量不随 $M$ 线性增长
Single-pass Teacher Extraction 教师在 $t^*=0$ 执行单次前向,$C_A$ 跨学生所有去噪步复用
Load Balancing Loss $\mathcal{L}_{\text{bal}} = M \sum_m f_m P_m$,防止 MoE 路由器坍塌
3D RoPE Invariance 上下文注入仅通过 cross-attention(无位置编码),保留学生视觉流旋转几何不变
Forward Hook Injection 通过 PyTorch forward hook 注入 $C_A$,零侵入学生 backbone 源码
教师层 $\ell^*=20$ DreamZero-14B 共 40 层,选择中间层作为 cost-utility 最优 trade-off
参数效率 仅训练 187.4M / 16B ≈ 1.17%,逼近全量微调性能