论文

GeoReasoner:以地理先验和主动证据探索改善无人机语言导航

Beyond Trial-and-Error: A Geospatial-Guided Active Reasoning Framework for Robust Aerial Vision-and-Language Navigation

智能体系统应用与实践Agent 规划Agent 动作执行与治理Agent 环境交互机器人

摘要

空中视觉和语言导航(VLN)要求无人机在大规模城市环境中定位由语言描述指定的目标,从高空角度看,物体通常显得很小且视觉上模糊。现有方法很大程度上遵循室内 VLN 中常见的反应范式,根据本地观测反复更新导航状态,同时未充分利用在导航过程中保持稳定的地理空间结构。因此,视觉上相似的干扰因素可能会导致反应性目标搜索,从而反复强化基于被动积累的证据的局部看来合理的目标假设,从而导致不可靠的定位。为了解决这个问题,我们提出了 GeoReasoner,这是一个强大的框架,它将空中 VLN 的范式从反应性试错转变为地理空间引导的主动推理。具体来说,GeoReasoner 首先执行搜索前地理空间推理,以导出区域级先验并约束目标假设空间。在此基础上,它进一步进行假设驱动的探索,以主动获取判别性证据并完善相互竞争的目标假设。最后,考虑一致性的目标验证在停止前,以对抗方式审查互补证据来源,从而减少过早或错误的目标确认。对现实世界 CityNav 基准的实验表明,GeoReasoner 在零样本空中 VLN 方法中达到新的最佳水平,并可与监督方法竞争。

GeoReasoner:以地理先验和主动证据探索改善无人机语言导航:论文配图
图 1:我们的框架概述。与通过被动获取的观测数据进行试错来搜索目标的传统反应式空中 VLN 方法不同,GeoReasoner 利用地理空间知识作为搜索前的先验知识来约束目标假设空间,主动获取判别性证据来解决相互竞争的目标假设,并在停止之前验证多源一致性。