Vision-Language-Action (VLA) models have emerged as a promising approach for general-purpose robot manipulation. However, their generalization is inconsistent: while these models can perform impressively in some settings, fine-tuned variants often fail on novel objects, scenes, and instructions. We apply mechanistic interpretability techniques to better understand the inner workings of VLA models. To probe internal representations, we train Sparse Autoencoders (SAEs) on hidden layer activations of the VLA. SAEs learn a sparse dictionary whose features act as a compact, interpretable basis for the model's computation. We find that the large majority of extracted SAE features correspond to memorized sequences from specific training demonstrations. However, some features correspond to interpretable, general, and steerable motion primitives and semantic properties, offering a promising glimpse toward VLA generalizability. We propose a metric to categorize features according to whether they represent generalizable transferable primitives or episode-specific memorization. We validate these findings through steering experiments on the LIBERO benchmark. We show that individual SAE features causally influence robot behavior. Steering general features induces behaviors consistent with their semantic meaning and can be applied across tasks and scenes. This work provides the first mechanistic evidence that VLAs can learn generalizable features across tasks and scenes. We observe that supervised fine-tuning on small robotics datasets disproportionately amplifies memorization. In contrast, training on larger, more diverse datasets (e.g., DROID) or using knowledge insulation promotes more general features. We provide an open-source codebase and user-friendly interface for activation collection, SAE training, and feature steering. Our project page is located at http://drvla.github.io


翻译:视觉-语言-动作(Vision-Language-Action, VLA)模型已成为通用机器人操控的一种极具前景的方法。然而,其泛化能力并不一致:虽然这些模型在某些场景下表现出色,但微调后的变体在处理新物体、新场景和新指令时往往失败。我们应用机械可解释性技术来更深入地理解VLA模型的内部工作机制。为了探测内部表征,我们在VLA的隐藏层激活上训练了稀疏自编码器(Sparse Autoencoders, SAEs)。SAEs学习一个稀疏字典,其特征作为模型计算的紧凑、可解释基。我们发现,绝大部分提取出的SAE特征对应于具体训练演示中的记忆序列。然而,部分特征对应于可解释、通用且可操控的运动基元和语义属性,为VLA的泛化能力提供了有希望的初步证据。我们提出了一种度量标准,用于根据特征表示的是可泛化的可迁移基元还是特定情节的记忆来对特征进行分类。我们通过在LIBERO基准上的操控实验验证了这些发现。我们表明,个体SAE特征因果性地影响机器人行为。操控通用特征会引发与其语义含义一致的行为,并且可以跨任务和场景应用。此项工作首次提供了VLA能够跨任务和场景学习可泛化特征的机械性证据。我们观察到,在小规模机器人数据集上的监督微调会不成比例地放大记忆效应。相比之下,在更大、更多样化的数据集(例如DROID)上训练或采用知识隔离方法则促进了更多通用特征。我们提供开源代码库和用户友好接口,用于激活收集、SAE训练和特征操控。项目页面位于http://drvla.github.io

0
下载
关闭预览

相关内容

稀疏自编码器综述:解释大语言模型的内部机制
专知会员服务
17+阅读 · 2025年12月27日
视觉-语言-动作模型解析:从模块构成到里程碑与挑战
专知会员服务
17+阅读 · 2025年12月17日
面向具身操作的高效视觉–语言–动作模型:系统综述
专知会员服务
26+阅读 · 2025年10月22日
视觉-语言-动作(VLA)模型的前世今生
专知会员服务
21+阅读 · 2025年8月29日
视觉语言动作模型:概念、进展、应用与挑战
专知会员服务
19+阅读 · 2025年5月18日
机器学习的可解释性:因果推理和稳定学习
DataFunTalk
13+阅读 · 2020年3月3日
绝对干货!NLP预训练模型:从transformer到albert
新智元
13+阅读 · 2019年11月10日
医疗中的自动机器学习和可解释性
专知
24+阅读 · 2019年4月1日
这可能是「多模态机器学习」最通俗易懂的介绍
计算机视觉life
113+阅读 · 2018年12月20日
【泡泡图灵智库】密集相关的自监督视觉描述学习(RAL)
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2018年10月6日
【学界】机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
GAN生成式对抗网络
12+阅读 · 2018年3月3日
机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
中国科学院自动化研究所
20+阅读 · 2018年3月1日
NLP中自动生产文摘(auto text summarization)
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年10月10日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
1+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
2+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
2+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关资讯
机器学习的可解释性:因果推理和稳定学习
DataFunTalk
13+阅读 · 2020年3月3日
绝对干货!NLP预训练模型:从transformer到albert
新智元
13+阅读 · 2019年11月10日
医疗中的自动机器学习和可解释性
专知
24+阅读 · 2019年4月1日
这可能是「多模态机器学习」最通俗易懂的介绍
计算机视觉life
113+阅读 · 2018年12月20日
【泡泡图灵智库】密集相关的自监督视觉描述学习(RAL)
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2018年10月6日
【学界】机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
GAN生成式对抗网络
12+阅读 · 2018年3月3日
机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
中国科学院自动化研究所
20+阅读 · 2018年3月1日
NLP中自动生产文摘(auto text summarization)
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年10月10日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员