Online policy learning directly in the physical world is a promising yet challenging direction for embodied intelligence. Unlike simulation, real-world systems cannot be arbitrarily accelerated, cheaply reset, or massively replicated, which makes scalable data collection, heterogeneous deployment, and long-horizon effective training difficult. These challenges suggest that real-world policy learning is not only an algorithmic issue but fundamentally a systems problem. We present USER, a Unified and extensible SystEm for Real-world online policy learning. USER treats physical robots as first-class hardware resources alongside GPUs through a unified hardware abstraction layer, enabling automatic discovery, management, and scheduling of heterogeneous robots. To address cloud-edge communication, USER introduces an adaptive communication plane with tunneling-based networking, distributed data channels for traffic localization, and streaming-multiprocessor-aware weight synchronization to regulate GPU-side overhead. On top of this infrastructure, USER organizes learning as a fully asynchronous framework with a persistent, cache-aware buffer, enabling efficient long-horizon experiments with robust crash recovery and reuse of historical data. In addition, USER provides extensible abstractions for rewards, algorithms, and policies, supporting online imitation or reinforcement learning of CNN/MLP, generative policies, and large vision-language-action (VLA) models within a unified pipeline. Results in both simulation and the real world show that USER enables multi-robot coordination, heterogeneous manipulators, edge-cloud collaboration with large models, and long-running asynchronous training, offering a unified and extensible systems foundation for real-world online policy learning.


翻译:在物理世界中直接进行在线策略学习是具身智能领域中一个前景广阔但充满挑战的方向。与仿真环境不同,真实世界系统无法被任意加速、廉价重置或大规模复制,这使得可扩展的数据收集、异构部署以及长时程有效训练变得困难。这些挑战表明,真实世界的策略学习不仅是一个算法问题,从根本上更是一个系统问题。我们提出了USER,一个用于真实世界在线策略学习的统一可扩展系统。USER通过统一的硬件抽象层,将物理机器人视为与GPU并列的一等硬件资源,实现了对异构机器人的自动发现、管理与调度。为应对云边通信挑战,USER引入了一个自适应通信平面,它包含基于隧道技术的网络、用于流量本地化的分布式数据通道,以及支持流式多处理器感知的权重同步机制,以调控GPU侧的开销。在此基础设施之上,USER将学习组织为一个完全异步的框架,配备一个持久且缓存感知的缓冲区,从而支持具有鲁棒崩溃恢复和历史数据复用的高效长时程实验。此外,USER为奖励函数、算法和策略提供了可扩展的抽象,支持在一个统一流程内,对CNN/MLP、生成式策略以及大型视觉-语言-动作模型进行在线模仿学习或强化学习。仿真与真实世界的实验结果表明,USER能够支持多机器人协同、异构机械臂、基于大模型的边云协作以及长时间运行的异步训练,为真实世界在线策略学习提供了一个统一且可扩展的系统基础。

0
下载
关闭预览

相关内容

《人工智能使能系统可靠性框架》
专知会员服务
20+阅读 · 4月27日
《基于分层多智能体强化学习的逼真空战协同策略》
专知会员服务
47+阅读 · 2025年10月30日
【普林斯顿博士论文】在线学习:优化、控制与学习理论
专知会员服务
31+阅读 · 2025年10月19日
Berkeley博士论文《反馈系统中的可信机器学习》203页pdf
专知会员服务
40+阅读 · 2022年3月25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
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+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
5+阅读 · 6月22日
相关基金
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
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员