在机器人学领域,具身基础模型(Embodied Foundation Models)的扩展已成为推动人工智能从模拟向真实世界交互转型的关键。通过物理交互数据进行 scaling,不仅能提升多模态训练的效率,还能实现零样本转移(Zero-Shot Transfer),使模型在未见过的机器人环境中表现出色。这种方法的核心在于构建一个能够捕捉人类级反射和物理常识的架构,避免传统视觉-语言预训练的局限性,转而直接利用高保真度的真实世界数据进行训练。
GEN-0 作为一种新型具身基础模型,正是这一范式的代表。它强调在机器人领域本身进行大规模多模态模型训练,以确立 scaling laws,即随着计算和数据量的增加,机器人智能的提升是可预测且一致的。不同于以往依赖模拟或语义泛化的方法,GEN-0 通过物理交互数据直接训练模型,涵盖视觉、语言和传感器输入的融合。这种 scaling 策略的核心创新是 Harmonic Reasoning 机制,该机制允许模型在异步、连续的时间流中无缝整合思考和行动,避免了物理世界中时间不可逆转的挑战。例如,在执行长时序任务如组装相机套件时,模型无需显式分解子任务,而是通过单一的和谐推理流完成整个过程。
证据显示,这种 scaling 效果显著。在高数据体制下,GEN-0 模型从 7B 参数规模开始出现相变(Phase Transition),小型模型(如 1B)会遭遇 ossification(固化),即无法吸收新信息,而 7B+ 模型则持续改进。“我们观察到在 7B 处存在相变,小型模型表现出 ossification,而更大模型继续提升。”这一现象类似于 LLM 中的高数据固化,但发生在更大的规模上,印证了 Moravec's Paradox:物理感知和灵巧性需要更高的计算复杂度。通过预训练数据从数万小时扩展到 270,000 小时以上,模型在下游任务上的零样本性能呈幂律改善,例如在衣物处理任务中,预测错误率可通过数据规模公式 L(D) = (D_c / D)^α_D 进行估算。
为了实现高效的多模态训练和零样本转移,工程实践需关注几个可落地的参数和清单。首先,模型规模选择至关重要:推荐起始规模为 7B 参数,以跨越 ossification 阈值。对于预算有限的项目,可从 6B 开始,但需监控预训练过程中的下一行动验证预测误差(Next-Action Validation Prediction Error),目标是低于基线 20%。计算资源分配遵循 scaling laws:预训练计算归一化为 7B 模型的 1.0 倍,对于更大模型,增加数据混合比例,确保多样性覆盖家居、仓库和工厂场景。
数据引擎是 scaling 的基石。GEN-0 的预训练数据集包括 270,000 小时真实世界操纵轨迹,每周增长 10,000 小时。落地时,构建数据收集网络:部署 1,000+ 设备于全球站点,支持 6DoF 到 16+DoF 机器人。数据混合策略需实验不同来源:Class 1(特定任务数据)提升精确性,Class 3(任意操作数据)增强泛化。使用 t-SNE 可视化工具探索数据集,确保覆盖剥土豆到拧螺栓等多样任务。基础设施参数包括:自定义数据加载器处理 PB 级压缩数据,每日吸收 6.85 年操纵经验;多云合约支持 10K 核并行处理;专用互联网线路确保上传带宽。
Harmonic Reasoning 的实现参数包括:异步令牌流设计,感知识别和行动令牌的连续时间整合,避免 System1-System2 分离架构的延迟。训练时,使用逆 Kullback-Leibler 散度(Reverse KL)作为指标,目标值为低预测 MSE 结合低 KL 以支持监督微调(SFT)。对于强化学习场景,选择高 KL 的多模态分布模型。零样本转移的落地清单:1)跨具身测试 - 在 6DoF、7DoF 和半人形机器人上验证;2)后训练步骤 - 仅需数千步多任务 SFT,覆盖 16 个任务集如乐高组装和快餐打包;3)性能预测 - 使用幂律公式估算所需数据,例如 10 亿行动轨迹实现特定错误率。
监控要点确保 scaling 的稳定性:实时追踪预训练损失曲线,警报 ossification 迹象(如权重更新停滞);A/B 测试数据伙伴,评估 Class 1-3 混合对下游 MSE 的影响。回滚策略:若相变未达,降至 6B 规模并增加数据多样性 30%;部署时,设置超时阈值 5 秒/行动,避免 Harmonic Reasoning 卡顿。
风险与限制包括高计算需求,可能需数月训练周期;数据隐私在全球收集中需合规 GDPR。总体而言,通过物理交互数据的 scaling,GEN-0 开启了具身 AI 新时代,实现高效训练和机器人零样本应用,推动工业如制造和物流的自动化。
资料来源:Generalist AI 官网及 GEN-0 博客文章(2025 年 11 月 4 日发布)。