Модели "Зрение-Язык-Действие": концепции, достижения, применения и вызовы

Vision-Language-Action Models: Concepts, Progress, Applications and Challenges

May 7, 2025

Авторы: Ranjan Sapkota, Yang Cao, Konstantinos I. Roumeliotis, Manoj Karkee

cs.AI

Аннотация

Модели Vision-Language-Action (VLA) представляют собой революционный прорыв в области искусственного интеллекта, направленный на объединение восприятия, понимания естественного языка и воплощённых действий в рамках единой вычислительной системы. Этот фундаментальный обзор предлагает всесторонний синтез последних достижений в области моделей VLA, систематически организованных по пяти тематическим направлениям, которые структурируют ландшафт этой быстро развивающейся области. Мы начинаем с установления концептуальных основ систем VLA, прослеживая их эволюцию от архитектур кросс-модального обучения до универсальных агентов, которые тесно интегрируют модели Vision-Language (VLM), планировщики действий и иерархические контроллеры. Наша методология основывается на строгом подходе к анализу литературы, охватывая более 80 моделей VLA, опубликованных за последние три года. Ключевые области прогресса включают архитектурные инновации, стратегии параметрически эффективного обучения и ускорение вывода в реальном времени. Мы исследуем разнообразные области применения, такие как гуманоидная робототехника, автономные транспортные средства, медицинская и промышленная робототехника, точное земледелие и навигация в дополненной реальности. Обзор также затрагивает основные проблемы, связанные с управлением в реальном времени, представлением мультимодальных действий, масштабируемостью систем, обобщением на неизвестные задачи и рисками этического развёртывания. Опираясь на современные достижения, мы предлагаем целевые решения, включая адаптацию агентного ИИ, кросс-воплощённое обобщение и унифицированное нейро-символическое планирование. В нашей перспективной дискуссии мы намечаем будущую дорожную карту, в которой модели VLA, VLM и агентный ИИ объединяются для создания социально ориентированных, адаптивных и универсальных воплощённых агентов. Эта работа служит фундаментальным справочником для продвижения интеллектуальной робототехники реального мира и искусственного общего интеллекта. >Vision-language-action, Агентный ИИ, ИИ-агенты, Модели Vision-Language

English

Vision-Language-Action (VLA) models mark a transformative advancement in artificial intelligence, aiming to unify perception, natural language understanding, and embodied action within a single computational framework. This foundational review presents a comprehensive synthesis of recent advancements in Vision-Language-Action models, systematically organized across five thematic pillars that structure the landscape of this rapidly evolving field. We begin by establishing the conceptual foundations of VLA systems, tracing their evolution from cross-modal learning architectures to generalist agents that tightly integrate vision-language models (VLMs), action planners, and hierarchical controllers. Our methodology adopts a rigorous literature review framework, covering over 80 VLA models published in the past three years. Key progress areas include architectural innovations, parameter-efficient training strategies, and real-time inference accelerations. We explore diverse application domains such as humanoid robotics, autonomous vehicles, medical and industrial robotics, precision agriculture, and augmented reality navigation. The review further addresses major challenges across real-time control, multimodal action representation, system scalability, generalization to unseen tasks, and ethical deployment risks. Drawing from the state-of-the-art, we propose targeted solutions including agentic AI adaptation, cross-embodiment generalization, and unified neuro-symbolic planning. In our forward-looking discussion, we outline a future roadmap where VLA models, VLMs, and agentic AI converge to power socially aligned, adaptive, and general-purpose embodied agents. This work serves as a foundational reference for advancing intelligent, real-world robotics and artificial general intelligence. >Vision-language-action, Agentic AI, AI Agents, Vision-language Models