Large language models (LLMs) exhibit a variety of promising capabilities in robotics, including long-horizon planning and commonsense reasoning. However, their performance in place recognition is still underexplored. In this work, we introduce multimodal LLMs (MLLMs) to visual place recognition (VPR), where a robot must localize itself using visual observations. Our key design is to use vision-based retrieval to propose several candidates and then leverage language-based reasoning to carefully inspect each candidate for a final decision. Specifically, we leverage the robust visual features produced by off-the-shelf vision foundation models (VFMs) to obtain several candidate locations. We then prompt an MLLM to describe the differences between the current observation and each candidate in a pairwise manner, and reason about the best candidate based on these descriptions. Our results on three datasets demonstrate that integrating the general-purpose visual features from VFMs with the reasoning capabilities of MLLMs already provides an effective place recognition solution, without any VPR-specific supervised training. We believe our work can inspire new possibilities for applying and designing foundation models, i.e., VFMs, LLMs, and MLLMs, to enhance the localization and navigation of mobile robots.


翻译:大语言模型(LLMs)在机器人学中展现出多种有前景的能力,包括长程规划和常识推理。然而,其在地点识别方面的性能仍未得到充分探索。在本工作中,我们将多模态大语言模型(MLLMs)引入视觉地点识别(VPR)任务,即机器人必须通过视觉观测进行自身定位。我们的核心设计是利用基于视觉的检索提出若干候选位置,然后借助基于语言的推理对每个候选进行细致检查以作出最终决策。具体而言,我们利用现成视觉基础模型(VFMs)生成的鲁棒视觉特征来获取多个候选位置。接着,我们提示一个MLLM以成对方式描述当前观测与每个候选位置之间的差异,并基于这些描述推理出最佳候选。我们在三个数据集上的结果表明,将VFMs的通用视觉特征与MLLMs的推理能力相结合,即使无需任何VPR特定的监督训练,也能提供有效的地点识别解决方案。我们相信,这项工作能够为应用和设计基础模型(即VFMs、LLMs和MLLMs)以增强移动机器人的定位与导航能力,激发新的可能性。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
2+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
0+阅读 · 2014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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
24+阅读 · 2024年2月23日
Arxiv
70+阅读 · 2022年6月30日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
Arxiv
16+阅读 · 2020年2月6日
Arxiv
18+阅读 · 2019年3月28日
Knowledge Representation Learning: A Quantitative Review
VIP会员
最新内容
伊朗战争中的电子战
专知会员服务
1+阅读 · 39分钟前
大语言模型平台在国防情报应用中的对比
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:12
美海军“超配项目”
专知会员服务
5+阅读 · 今天2:13
《美陆军条例:陆军指挥政策(2026版)》
专知会员服务
10+阅读 · 4月21日
《军用自主人工智能系统的治理与安全》
专知会员服务
7+阅读 · 4月21日
《系统簇式多域作战规划范畴论框架》
专知会员服务
10+阅读 · 4月20日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
24+阅读 · 2024年2月23日
Arxiv
70+阅读 · 2022年6月30日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
Arxiv
16+阅读 · 2020年2月6日
Arxiv
18+阅读 · 2019年3月28日
Knowledge Representation Learning: A Quantitative Review
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
2+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
0+阅读 · 2014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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员