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EgoP²C:角色隔离与分段多教师在策略蒸馏

论文信息

字段 内容
论文链接 arXiv 2610.22681;固定v1全文
原文标题 EgoP²C: Internalizing Plan-Perceive-Compose for Spatial Reasoning in Egocentric Video
公司 / 机构 一作Chaoyu Li:Arizona State University(首列)、Meta;在Meta实习期间完成。合作作者Arka Sadhu、Yuliang Li、Hyo Jin Kim、Yuning Chai来自Meta
首次公开日期 2026-10-15 21:51:56 UTC;2026-10-19 arXiv公告,不是10月19日首发
原作者代码 官方arXiv摘要与v1正文未列代码仓库;本轮未找到可核验的作者实现或代码许可证
本地 adapter / 稳定键 ego-p2c;adapter: null,未注册论文复现CLI或Evolve算子
本地复现代码目录 src/auto_research/foundation_models/ego_p2c.py;scripts/run_oct19_evening_foundation_components.py
实现状态 component_only、l1_mechanism,仅机制诊断;禁止能力比较与自动晋级
完整实验 成本过高,不复现(审查 DONE);not_reproduced_high_cost

原始论文总结

背景与主要改动

第一视角视频空间推理既要提问、采集证据,也要保证感知回答可靠。固定外部视觉工具无法随推理策略一起改进;把规划与感知压到同一组参数中又可能引入梯度冲突。

EgoP²C先在冻结VLM上分别训练规划/组合(PC)与感知(V)的LoRA教师,再复制选定FFN形成PC、V、通用直接回答(G)专家。学生自己生成交互片段,由相应冻结教师实时评价同一批学生tokens,而非模仿教师另行生成的答案。公共视频前缀始终走冻结基础路径;角色私有文字、选项和历史不混入公共KV。

flowchart LR
  B[冻结共享基础VLM] --> PC[规划组合教师PC]
  B --> V[感知教师V]
  B --> G[基础直接回答教师G]
  S[复制角色FFN与角色LoRA学生] --> Y[学生采样片段]
  Y --> A[按PC V G分配教师]
  PC --> A
  V --> A
  G --> A
  A --> L[分角色长度归一化MOPD]
  L --> S

最有价值的方法图是原文Figure 2(整体训练与推理)及Figure 3(分段MOPD);参见原文Section3。

原论文关键图

EgoP²C:角色隔离与分段多教师在策略蒸馏 原论文 Figure 2

原论文 Figure 2(关键图):展示原论文提出的核心架构、主要模块及其连接关系。图片来自原论文,版权归原作者所有;点击图片可查看来源。

核心公式与信息边界

对于学生在冻结采样快照 \(\bar\theta\) 下生成的token \(Y_t\),分配 \(T(PC)=\pi_{PC}\)、\(T(V)=\pi_V\)、\(T(G)=\pi_B\):

\[ \widetilde A_t=\operatorname{clip}\left(\operatorname{sg}[\log T(r_t)(Y_t\mid C_t)-\log\pi_{\bar\theta}^{r_t}(Y_t\mid C_t)],-5,5\right), \]
\[ \mathcal L=-\sum_{s\in\mathcal S(Y)}\frac{\omega_{r_s}}{N_{r_s}(Y)}\sum_{t\in\mathcal I_s}\widetilde A_t\log\pi_\theta^{r_s}(Y_t\mid C_t). \]

\(N_r\)是整个单条轨迹中该角色所有片段的监督token总数,不是每段独立平均。教师和旧学生log-prob均停止梯度,完整词表归一化;它是固定采样上下文上的局部reverse-KL代理,不是精确完整轨迹KL。

专家初始化 \(E_r=F_0\);角色投影 \(W_r=W_0+B_rA_r\),初始 \(B_{PC}=B_V=0\)。原文最后12层使用角色专家及q/k/v/o residual;G的FFN始终冻结,G attention residual在MOPD阶段才训练。

V只看视频、自包含子问题和自己已生成的回答tokens;不看原问题选项或PC历史。G看原视频和原问题/选项,不看PC的mode文字或私有历史。PC看当前可用的问题、选项与既往交互。训练、学生采样和教师打分必须采用相同边界,教师切换不复用私有decoder KV。

论文离线与线上效果

原文Table5中Qwen3-VL-8B基础模型在VSI-Bench/EgoProx/R3D-Bench为57.9/31.0/35.2,完整MoE+角色初始化+MOPD为62.1/45.9/43.7。作者相对Dual-LoRA教师报告65.8–66.3% FLOPs下降和1.29–1.49倍加速;这些依赖真实8B视频模型、缓存和训练,不是本地结果。生产用户线上A/B:未报告。

本地复现

实现、数据与运行

本地保留真实角色FFN复制、q/k/v/o低秩残差、因果attention、公共前缀冻结、严格参数冻结、完整词表打分及上述损失。使用12维单层小型decoder和人工token ids,没有视觉编码器或真实视频。预设PLAN和DIRECT骨架,仅各片段内部由学生当前分布实时采样;没有训练过的空间教师、自由工具调用或学习到的路由器。

固定合成recipe synthetic-role-decoder-mlp-attention@oct19-evening-foundation-mechanisms-v1,seeds42/43/44;不下载checkpoint或数据。教师是独立冻结的随机扰动分布,只用于验证教师分配、梯度和冻结协议,不代表强模型。

PYTHONPATH=src python scripts/run_oct19_evening_foundation_components.py \
  --methods ego-p2c --device cpu --seeds 42,43,44 \
  --output runs/oct19-evening/ego-p2c-cpu.json

CUDA将device改为cuda;无CUDA明确失败,不回退。每次使用新输出路径;raw保留轨迹、可见字段、学生/教师分数、角色计数、源码SHA256与commit。正式汇总只保留逐seed标量和hash,不把大轨迹塞进公共看板。

结果与独立对照

定向测试核对独立标量log-sum-exp损失、手工logit梯度、旧策略重新打分、分段长度归一化、复制初始化恒等、公共前缀不受角色改动、冻结教师/基础参数零梯度和真实非零SGD更新。错误教师分配与非法Perception选项输入作为负对照;不以全1成功率包装能力。

已在真实 A100 上按固定源码 73a1e8b8 执行 seeds 42/43/44,前向/梯度参考、上下文隔离与非零更新检查通过:逐 seed 指标、脱敏 GPU 收据。仅覆盖上述小规模算子,不是视频能力。

成本判断与边界

原文使用8B骨干、12个MoE层、rank16残差,三段学生SFT各3epoch,再用8000提示训练600次MOPD更新;教师另有35,811/17,817条SFT和两段GRPO,训练设备为8张H100。完整实验成本过高,不复现(审查 DONE)。

本地不含视频空间能力、教师SFT/GRPO、真实checkpoint upcycling、缓存加速或端到端benchmark。diagnostic_only: true、promotion_eligible: false、evolve_integrated: false;三个随机seed不会改变这一证据等级。