PaLM-E 具身大模型亮相:5620 億引數,把視覺直接注入機器人大腦
研究團隊提出具身多模態語言模型 PaLM-E。它將影像等連續感測器資料直接編碼進大語言模型的嵌入空間,最大模型引數達 562B。這意味著大模型不僅能看懂現實世界,還能指揮機器人規劃並執行多步驟長任務,遇到從未見過的新物體也能自主泛化完成操作。

給大語言模型接上網線,它能寫程式碼、做數學題;但如果給它接上機械臂和攝像頭,它能聽懂人話去收拾房間嗎?
Google 近期公佈了具身多模態語言模型 PaLM-E。這項研究最大的看點,是直接把大語言模型裝進了機器人的身體裡,讓原本只能在聊天框裡碼字的模型,開始理解物理世界裡的真實感官訊號。
把攝像頭畫面當成文字來讀
以往讓大模型控制機器人,通常要把視覺畫面先轉成文字標籤,再讓模型根據文字做推理。這種做法不僅容易丟失空間細節,一旦遇到沒見過的物體,系統很容易卡殼。
PaLM-E 的思路完全不同。研究團隊沒有讓視覺和語言分家,而是把來自攝像頭的連續影像、機器人自身的狀態資料,通過編碼器直接壓縮成與文本 token 維度相同的連續向量。
說白了,對這個模型而言,一張抽屜的照片、一個機械臂的角度,和句子裡面的一個英文單詞本質上沒有區別。它們被交錯拼成所謂的「多模態句子」,塞進同一個自迴歸大模型裡。
這套模型裡最大的版本叫 PaLM-E-562B,足足有 5620 億引數。它把當時 Google 最強的語言模型 PaLM-540B 和 220 億引數的視覺模型 ViT-22B 拼在了一起,所有引數都能聯合更新。
在基準測試中,這個 562B 的巨無霸甚至沒有針對問答做專門微調,就在視覺問答基準 OK-VQA 上拿下了當時的最優成績,同時完全保留了寫詩、寫程式碼和數學解題等通用純語言能力。
沒見過的玩具烏龜,也能照推不誤
把語言和視覺打通之後,機器人的規劃能力有了肉眼可見的質變。
在演示中,一臺移動機械臂收到了指令:「從抽屜裡把米果拿給我」。機器人需要自己拆解步驟:找抽屜、拉開抽屜、識別裡面的米果、抓取並送達。每一步都依賴攝像頭的即時視覺反饋,不斷修正接下來的決策。
更讓人驚喜的是泛化能力。在桌面推積木的實驗中,研究人員下達指令:「把綠色積木推到烏龜旁邊」。
機械臂順利完成了任務,而事實是,這個機器人在之前的訓練資料裡從來沒見過那隻玩具烏龜。在另一個「把紅色積木推到咖啡杯旁」的任務裡,訓練集裡只有三次包含咖啡杯的演示,且沒有一次出現過紅積木。
這就是聯合訓練帶來的正向遷移。機器人在物理世界裡積累的資料非常稀缺,但網際網路上有海量的圖文資料。PaLM-E 證明了一件事:靠網際網路圖文培養出來的通用常識,可以直接借給機器人用。
為什麼重要
在具身智慧領域,最大的瓶頸從來不是機械結構,而是資料。機器人在物理世界裡採集一次動作資料的成本,比爬取幾十億網頁文本高出幾個數量級。PaLM-E 最聰明的做法,就是用網際網路現成的大規模視覺與語言資產,去補貼機器人領域的資料貧血。
對開發者和具身智慧團隊來說,這一步指明瞭具身大腦的通用路徑。過去機器人往往需要針對特定場景從頭訓練策略模型,換個工位或換個零件就得重來。PaLM-E 表明,直接把通識大模型作為高層規劃器,通過統一的多模態表徵驅動底層策略,不僅行得通,而且能繼承跨模態的零樣本理解能力。
不過,我們認為它的侷限也同樣顯眼。5620 億引數的體量極其龐大,根本不可能跑在邊緣端的機械臂晶片上,必須高度依賴雲端高算力叢集。每次抓取和規整都需要幾秒的推理延遲,這對工業流水線或對反應速度要求極高的動態場景來說完全不實用。
此外,PaLM-E 負責的是高層時序規劃,把「收拾積木」拆解成一個個動作目標,真正的底層電機毫秒級控制依然要靠專用的低階策略執行。即便如此,它依然撕開了一個突破口:大模型不再只是螢幕裡的副駕駛,物理世界正在成為它的下一個執行環境。
來源 (2)
- palm-e.github.io(在新分頁開啟)原文palm-e.github.io
- research.google(在新分頁開啟)報導research.google