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WorldOracle:用真实执行结果检验动作条件世界模型的基准

Haoyi Duan, Liliang Chen, Nan Wang, Yang Zhang, Yuhang Lu, Xiaotong Chen, Wei-Cheng Tseng, Shenyuan Gao, Zhaoshuo Li, Jingyi Jin, Pooya Jannaty, Dhruv Shah, Yuke Zhu, Ming-Yu Liu, Maoqing Yao, Guanghui RenAgiBot; NVIDIA; Princeton University; University of Texas at Austin; University of Toronto
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智元机器人与英伟达研究人员在预印本中发布一项基准:把真实机器人执行过的动作原样输入世界模型,检查预测视频是否与真实结果一致,包括抓空和洒水。受测的七个模型在长时预测中全部退化,即便机械臂轨迹跟得最好的模型也常把物理结果预测错,这对打算在世界模型中评测或训练机器人的企业是一个提醒。

研究问题

在相同初始画面和相同底层动作序列下,动作条件世界模型能否准确预测真实机器人执行这些动作的结果,包括失误和失败,并且跨机型、跨数分钟而非数秒都成立?

问题

越来越多研究把视频生成模型改造成动作条件世界模型(ACWM),根据机器人动作预测场景变化,期望不占用真机时间就能生成训练数据、评测策略。但画面逼真不等于结果正确:论文开篇示例中,真实夹爪没抓住水果,模型却生成了成功抓取的画面。现有基准或评画质,或按文本指令评,或在仿真中测可执行性,没有一个把动作条件预测与包含失败的长时真实执行逐一对照。

既有方法

通用视频基准评估画质、可控性和物理合理性。EWMBench、PAI-Bench、WoW-World-Eval、RBench等具身基准以图像加任务指令为条件,而非具体动作轨迹。WorldArena和WorldArena 2.0把世界模型当作数据引擎、策略评估器和规划器来测,但主要在仿真器内进行;RoboWM-Bench则把从生成视频中提取的动作放到实景重建的仿真里回放。

新方法

WorldOracle将记录的真实动作轨迹开环输入各模型,从四个维度把生成视频与真实视频对比:物理状态正确性(每次操作尝试结束时由VLM判定“绿色杯子被夹爪抓住”等标注条件)、交互空间对齐(在SAM3分割出的机械臂、人手和物体区域上做DINOv3特征匹配)、关键交互区域保真度(仅在这些区域内计算PSNR、LPIPS和V-JEPA相似度)以及头部与双腕相机之间的多视角动作一致性。基准覆盖摘水果、挂毛巾、倒水、拉抽屉四类物理特性不同的任务,以及智元G2、YAM双臂工作站和人手三种本体。新采集的G2训练集有1779条约一分钟的轨迹,失败片段约占20%;评测集包括约两分钟的G2轨迹100条、YAM 75条、人手100条,失败比例约40%,另有60条由π0.5策略实际驱动G2的轨迹,用来检验带犹豫和纠正动作的不同分布。分数按前30秒和完整轨迹分别报告。

结果

指标排序在成对比较中与人工判断一致率为88.1%至93.2%,斯皮尔曼相关系数0.72至0.82。七个模型(IRASim、Ctrl-World、DreamDojo、Cosmos 3 Nano、GE-Sim 2.0、JointControlVideo、OSCAR)中,GE-Sim 2.0在G2上单视角综合分领先,前30秒73.86,全程63.33;同期DreamDojo从50.56降至27.08,Cosmos 3从53.99降至26.60。GE-Sim 2.0在两种机器人上的空间对齐均居首,G2为81.40和73.49,YAM为74.97和59.78,策略轨迹集上为78.70。但在G2全程中,其多视角一致性高达96.96,物理状态正确性只有60.26,关键区域保真度56.24,说明手臂轨迹跟得准,抓取、接触和最终结果却常出错。G2四项任务平均单视角分,GE-Sim 2.0为73.9,第二名为54.0。

局限

该文为预印本,未经同行评审。作者说明三种本体之间并非对照比较:G2模型用基准自带训练集适配,YAM用公开的ABC-130K数据集适配、训练与测试差距更大,人手为零样本测试;模型设计与分数的关系也只作为假设提出。我们认为,排名第一的GE-Sim 2.0来自智元一方,其论文与本基准作者有重叠,G2又是智元自家机器人且训练集为本次测试专门构建,其领先需要独立团队复核。物理正确性依赖VLM评判,四项桌面任务也只覆盖工厂和家庭作业的一小部分。数据、代码和排行榜尚未发布。

产业影响

把世界模型当作机器人仿真器推广的企业,包括英伟达Cosmos和智元GE系列,今后要接受与真实结果对照的检验,而不仅是画面质量。对计划在世界模型中评测策略或生成训练数据的整机厂而言,所有模型长时退化、可能“幻想”成功的结论意味着现阶段仍需保留真机验证。智元以自家本体和数据主导这一基准,也是在争夺国内具身智能世界模型评测标准的话语权。排行榜一旦公开,一年内可能成为采购参考,但可靠的长时仿真仍有距离。

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