测试时计算如何让机器人基础模型在未来两年内改变通用机器人?

测试时计算让机器人在困难任务上能思考更久,从而提升长期任务的成功率和泛化能力——但收益会随任务复杂度不同而变化。

直接答案

测试时计算——让机器人在行动前“思考”更久——有望在未来两年内显著提升通用机器人在长周期、复杂任务上的表现。最有力的证据来自一项2026年的研究,该研究表明,在推理阶段分配额外计算能大幅改善下一子任务的预测,并转化为长时程操作中更高的闭环成功率[3]。然而,这种提升并非普遍适用:一项2025年关于语言模型中测试时计算的综述发现,在常识性任务上收益递减,表明其效果取决于任务难度[4]。因此,可以预期机器人在规划和推理方面会变得更聪明,但并非每项简单琐事都能得到同等程度的改善。

4篇文献引用

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什么是测试时计算,它为何对机器人至关重要?

测试时计算(TTC)是指在机器人做出决策的那一刻投入额外的计算资源——就像停下来思考一下——而不仅仅是在训练阶段。对机器人而言,这意味着从“每个动作一次前向传播”转向“在行动之前搜索可能的动作”。一篇2026年的论文提出了τ0-VLA,这是一个分层机器人基础模型,利用世界模型来引导这种搜索,使高层策略能够生成子任务,并在需要时在行动前搜索替代方案[3]。这直接回应了一个关键局限:目前大多数视觉-语言-动作(VLA)模型每次决策都只通过一次前向传播完成,没有为困难或影响重大的选择留出额外思考的空间[3]

这一想法源自语言模型:2025年的一项调查显示,TTC扩展——即在推理阶段投入更多计算——已成为训练阶段扩展的互补范式,在数学奥林匹克竞赛问题上实现了超越人类的表现[4]。对机器人而言,其前景在于,它们不再仅仅从训练数据中记忆动作,而是能够逐步推理任务,这对于长时程操作至关重要,因为在这类任务中,一个失误就可能使整个序列偏离轨道[3]

真的有效吗?证据表明:对复杂任务确实有效。

最强的量化证据来自τ0-VLA,该模型在40,115小时的异构真实世界数据上训练,并在长时程操作任务上进行了测试。论文报告称,在测试时分配更多的计算量能显著提升下一子任务预测的准确率,而这些提升会转化为长时程任务中更高的闭环成功率[3]。通俗地说:给机器人更多时间思考下一步该执行哪个子任务,能提高其正确完成整个任务的可能性。

这与更广泛的TTC文献一致:2025年的调查显示,TTC扩展在数学奥林匹克问题(属于复杂、多步推理任务)上实现了超人类表现[4]。两者指向同一结论:当任务需要多步骤的刻意推理时,TTC最能发挥作用。对机器人而言,这意味着像“先清理桌子,再收拾碗碟,然后擦拭台面”这类每一步都依赖前一步的任务,正是TTC大显身手之处。

关键在于:TTC并非适用于所有任务的万能灵药。

同一份2025年的调查在称赞TTC的同时也指出,它在常识性任务上表现出收益递减[4]。这意味着对于简单、常规的机器人动作——比如从已知位置拿起杯子——额外的思考时间可能帮助不大,甚至可能浪费算力。这是一个关键提醒:TTC并非通用的性能增强器,其价值取决于任务的复杂程度。

另一个限制是,TTC增加了推理成本。该综述明确分析了推理成本与准确性之间的权衡,并推导出最优token预算分配的理论模型[4]。对机器人而言,这意味着在实时应用中,你并不总能负担得起“思考”数秒甚至数分钟的时间;你需要在深思熟虑与快速响应之间取得平衡。因此,尽管TTC能让机器人能力更强,它也引入了一种需要管理的新资源——运行时的计算资源——这对实际部署来说是一个现实挑战。

未来两年将发生哪些变化?

未来两年,我们将看到能够先“思考”再行动的机器人基础模型,尤其是在长周期任务中。τ0-VLA论文证明,这种方法在多种形态的真实机器人上均有效,且具备可扩展性——该模型基于40,115小时的数据进行训练[3]。这表明,思考-然后-行动(TTC)将成为高端机器人系统的标配功能,尤其是在任务复杂、错误代价高昂的工业或服务场景中。

然而,其影响将是不均衡的。对于简单、重复的任务,TTC可能带来的收益有限,而额外增加的计算成本可能成为障碍。2025年调查中关于常识性任务收益递减的发现[4]表明,机器人制造商需要决定何时启用TTC——或许可以针对复杂任务采用“思考模式”,针对常规任务采用“快速模式”。这是一个设计挑战,但也是一个机遇:能够根据任务难度自适应分配计算资源的机器人,可能会变得更具通用性。

2025年一项关于基础模型在机器人学习中应用的调查指出,未来研究应聚焦于多模态交互,尤其是动力学数据,以及面向机器人领域的基础模型[1]。TTC契合这一趋势,因为它允许模型利用更多计算资源来推理动力学与交互,而这些对于操作任务至关重要。因此,未来两年内,TTC很可能会被整合进更多机器人学习框架中,但需谨慎考量其使用时机与使用程度。

关于这些来源

这个回答基于4项研究(2项经同行评审,2项为预印本)——发表于2024年至2026年间,其中4项为2024年或之后发表,1项发表于Q1期刊,合计被引用61次——这些研究是从4项通过质量筛选的研究中选出的最相关成果,而这些研究又源自从超过5亿篇论文数据库中检索到的45篇文献。

本文引用的文献

1

基础模型时代的机器人学习:综述

2025年一项关于基础模型机器人学习的调查将测试时计算视为向通用具身人工智能转变的一部分,但指出动态数据和人类环境中的泛化能力等关键缺口,表明测试时计算只是更大难题中的一环。

2

Diffusion-VLA:通过统一扩散与自回归扩展机器人基础模型

Diffusion-VLA是一个2024年提出的框架,将自回归与扩散模型相结合,证明了在推理阶段加入推理过程(通过推理注入模块)能够提升可解释性和泛化能力,在包含102个未见物体的零样本抓取任务中达到了63.7%的准确率,并且其参数量可从20亿扩展至720亿。

3

τ0-VLA:一种具有世界模型引导测试时计算的分层机器人基础模型

τ0-VLA,一个2026年的分层机器人基础模型,表明世界模型引导的测试时计算显著提升了长时程操作中的下一子任务预测和闭环成功率,该模型基于40,115小时的异构真实世界数据进行训练。

4

测试时计算扩展与推理模型:基础、基准与影响

2025年一项关于语言模型测试时计算扩展的研究发现,TTC在数学奥林匹克问题上达到了超人类水平,但在常识任务上表现出收益递减,并分析了推理成本与准确性之间的权衡。