具身智能数据战:百万小时训练数据,机器人能力如何验证?
当训练数据以百万小时计,机器人究竟能学会什么?从抓取、分拣物品,到在陌生环境中连续完成多步操作,不同任务对机器人能力的要求各不相同,所需的训练数据也随之变化。人类第一视角视频、真机交互记录与仿真生成数据提供了不同的学习信号,其价值也随模型架构、训练阶段与应用目标而变化。如何选择和组合数据、验证能力收益,并以合理成本持续
训练数据规模冲到百万小时这个量级,机器人到底能学到什么?抓取、分拣物品,以及在陌生环境里连续完成多步操作,任务不同,对能力的要求就不同,需要的训练数据也跟着变。人类第一视角视频、真机交互记录、仿真生成数据,各自提供的学习信号并不一样,价值高低还要看模型架构、训练阶段和应用目标。怎么挑数据、怎么搭配、怎么验证能力上的收益,又怎么用合理成本持续拿到并用好有效数据——这些加在一起,就是具身智能下一场数据战的核心。
11 月 5 日,「Triple T」张江塔尖会系列技术沙龙在张江 AI 创新小镇举行,主办方是张江 AI 创新小镇生态公司与机器之心。本期主题定为「Data In Motion|具身智能的下一场数据战」,盯住具身数据的前沿探索与实践进展。活动安排了一场双人技术交锋、三场 Open Mic 和一场产业碰撞场 Panel,话题覆盖预训练数据选择、多模态采集、数据配方与评测、规模化交付等方向,讨论具身数据如何转化为机器人能力,卡点又在哪里,同时为研究交流与产业协作搭个台子。
双人技术交锋:具身预训练,下一笔数据投入该花在哪?
同样一笔数据预算,是拿去覆盖更多人类操作场景,还是攒下机器人自己的真实动作与交互反馈?放到具身预训练阶段,这个选择既决定模型能获得哪些能力,也影响后面的任务适配和真实场景部署。本期沙龙就围绕这道取舍,设了一场题为「具身预训练:优先规模化人类经验,还是积累真机交互?」的双人对谈。
这场对谈由跨本体迁移与模型泛化等关键问题。
黄用韬的看法是,如果要给具身预训练的数据投入排个优先级,现阶段应该先把真机数据攒起来,理由是机器人得靠与物理世界直接交互,才能建立可靠的操作能力。大规模人类视频数据则可以支撑任务理解与高层规划,但落到动作轨迹、力度控制、接触反馈这些方面,精度还不够。
他特别强调,触觉不该只当作后训练阶段的补充,应该尽早融进基础能力学习里。用无本体采集、电子皮肤这类技术去探索低成本获取触觉数据的路子,也值得关注。
落到研发实践,团队应当先用真机数据摸清任务本身和失败原因,再一步步扩大数据规模。验证预训练效果时,不能光看已有任务的成功率,还要看模型遇到新任务时的学习速度、适配需要多少数据、跨场景泛化行不行,并通过多任务评测把真实收益认出来。
刘淼强调的则是另一面:具身数据怎么选没有统一答案,关键看机器人的应用定位和训练阶段。工业场景里精密抓取、装配这类任务,高度依赖真机数据;面向开放环境的通用具身智能,则要充分利用人类经验数据的规模化优势。
在他看来,预训练通常更看重数据覆盖范围,后训练则靠更高质量的数据把特定任务表现提上去。不过,人类动作和机器人本体在结构、控制上存在差异,即便能精确还原人类操作,也不等于可以直接迁移到机器人身上。人类数据的潜在价值还包括主动感知、任务规划、手眼协调以及长程行为衔接。
说到触觉数据,他认为采集成本、数据质量、覆盖范围要综合考虑,少量特定构型数据能不能有效提升预训练能力,仍有待验证。另外,当前具身预训练缺少可靠的独立评测手段,其真实贡献容易被后训练效果盖住,怎么把两者的收益有效区分开,仍是重要挑战。
石野、黄用韬、刘淼三位依次出现在画面中,从左往右排开:石野是上海科技大学研究员、助理教授、博士生导师,也是 YesAI 实验室负责人、瞬适科技创始人;黄用韬为蚂蚁灵波科技首席数据科学家;刘淼则是清华大学人工智能学院助理教授
技术 Open Mic:机器人究竟从数据里学到了什么?
数据路线定下来,还得落成采集、训练、验证的具体方法。三场技术 Open Mic 分别从物理交互信息的获取、数据配方与评测、真实部署中的闭环学习切入,讨论数据怎样变成可验证、能持续改进的操作能力。
视觉能记录物体的状态和运动,触觉补上的则是接触过程中难以从画面直接判断的受力、滑动等信息。千觉机器人创始人兼首席科学家、马道林以《从多模态采集到物理交互数据》为题做了分享。他强调,触觉涵盖受力、几何、滑动与运动等多种信息,是机器人完成精细操作的重要依据。要把这些信息转化成操作能力,既得靠高质量、高一致性的传感器采到高质量数据,也要建立规模化采集的标准规范,同时推进模型训练与模型验证,搭起一套高质量的机器人交互能力训练体系。数据采集层面,团队深度布局人机解耦的采集方式,从人类操作中获取触觉经验,生产高质量真实世界数据;同时通过自研触觉仿真器,以较低成本生产大规模高质量仿真数据,并为机器人模型提供评测试验场。他还展示了融合视觉、触觉、语言、动作的 VTLA 模型在自动穿鞋带、纸盒成型等真机任务中的表现。
千觉机器人创始人兼首席科学家、上海交通大学教授、机器人操作感知与智能实验室(MPI Lab)负责人 马道林
数据进了训练环节,不同来源的样本怎么组合,又怎么判断组合有没有效?上海交通大学人工智能学院副教授、上海创智学院全时导师、RhOS.ai lab 负责人李永露带来《机器人学习的数据配方与评测》,把讨论推到数据选择与能力验证上。他指出,数据配方应当从机器人需要完成的任务出发,结合模型结构、训练目标与评测方式一起确定。新增数据有没有用,得通过模型训练和下游任务评测来检验,再把结果反馈到下一轮采集与筛选中。数据规模一大,投入就不只在采集端,后续处理、训练与存储都要花钱,因此更需要持续检验数据的训练收益。硬件、模型与数据基础设施应协同设计、同步迭代,让数据采集与模型训练形成持续反馈的闭环,在统筹整体成本的同时,提高数据投入的有效性。
上海交通大学人工智能学院副教授、上海创智学院全时导师、RhOS.ailab 负责人 李永露
数据最终要落到机器人能力的持续提升上。深朴智能联合创始人兼技术副总裁李明磊在题为《从经验到智能:具身数据 Scaling 与持续学习》的分享中提出,先用高保真经验做预训练支撑,再靠持续学习把能力边界往外推。团队从经验、表征、评测和反馈几个环节入手,借 HiFi-UMI 尝试减少策略冷启动对真机示范的依赖,把三维监督、物理评测和纠错反馈串起来推动策略迭代,同时探索 GPT-Astra 等大模型与具身策略的协同,让真实部署既是检验能力的地方,也成为能力成长的来源,机器人在与物理世界不断交互的过程中完成学习和进化。
深朴智能联合创始人兼技术副总裁 李明磊
产业碰撞场:采集到训练,具身数据降本还有哪些路子?
训练收益要验证,有效数据还得持续供给,这中间绕不开不同硬件之间的数据对齐、采集质量与生产效率等难题。新增信息怎样才算被模型真正用起来?采集、处理和适配环节的成本又该怎么压下来?
这些疑问被带进了产业碰撞场,主题定为「具身数据的新变量:多样性、多模态与规模化」,主持人是机器之心合伙人周芳。香港大学 MMLab 博士生、Lumina 具身智能社区创始人陈天行,新智具身 CEO 赵世豪,模感科技联合创始人兼 CTO 周航分别结合自身实践,就数据多样性的意义、触觉等模态如何有效利用、规模化生产的质量与成本谈了看法。
陈天行表示,看数据价值不能只盯分布和质量,还得把模型架构和预训练能力一并考虑。新加的数据能不能换来泛化收益,要靠长程任务、复杂交互和场景变化下的评测来判断,横向比较和消融实验也少不了。具体到触觉,任务设计得让接触信息真正进入决策环节,才能看出它实际起了多大作用。
周航的看法是,全身触觉对大脑做物理世界认知训练是重要支撑,对小脑模型的闭环控制同样帮助不小。数据得稳定、准确,时序同步和运动干扰过滤都要做到位。降本规模化可以从量产、减少重复定制以及 AI 辅助清洗入手,他也希望行业能形成统一的数据标准。
赵世豪则指出,训练阶段不同,对数据数量、质量和精度的要求也跟着变。模型要用好触觉,先得解决不同硬件之间的数据表征对齐,再去摸索融合方式。团队实验里就出现过视触觉表征融合过早、性能反而下降的情况。数据生产端也该把采集人员的选拔和操作能力当回事,从源头把数据质量和投入效率提上去。
出现在画面中的依次是:机器之心合伙人周芳、香港大学 MMLab 博士生及 Lumina 具身智能社区创始人陈天行、新智具身 CEO 赵世豪、模感科技联合创始人兼 CTO 周航。
数据从哪里来、训练收益怎么验证、生产和使用的成本如何控制,本期「Triple T」张江塔尖会系列技术沙龙把「数据规模」拆成了与任务、模型、部署条件挂钩的一个个具体问题。不同路线摆在一起交流,数据投入要围着明确的能力目标转、要靠持续评测来检验价值,这点更加清楚了。
要把这些问题继续往下探,研究与产业之间的交流协作也不能断。最后的「Link up · 生态连接」环节,嘉宾和现场观众接着就相关议题交换了意见。这次在张江 AI 创新小镇碰头算是个起点,围绕数据生产、模型评测和实际应用展开的协作,有机会让现场讨论长成新的研究与实践,让积累下来的数据变成能在真实任务中检验的机器人能力。