Dreamer 4是什么

Dreamer 4 是由 DeepMind 開(kāi)發(fā)的新型智能體，通過(guò)在快速且準(zhǔn)確的世界模型中進(jìn)行想象訓(xùn)練來(lái)解決復(fù)雜的控制任務(wù)。在《我的世界》（Minecraft）游戲中，Dreamer 4 僅使用離線數(shù)據(jù)就成功獲得了鉆石，是該領(lǐng)域的一個(gè)重要突破。通過(guò)在世界模型中進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)來(lái)訓(xùn)練行為，無(wú)需與環(huán)境進(jìn)行在線交互。在實(shí)際應(yīng)用中（如機(jī)器人技術(shù)）具有更高的安全性和效率，因?yàn)樵诰€交互可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)且效率低下。

Dreamer 4 的世界模型基于高效的 Transformer 架構(gòu)和新的 shortcut forcing objective，能在單個(gè) GPU 上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互推理。能從少量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)一般動(dòng)作條件，并且可以從大量未標(biāo)記的視頻中吸收大部分知識(shí)。

Dreamer 4的主要功能

• 通過(guò)想象訓(xùn)練解決復(fù)雜任務(wù)：Dreamer 4 在其快速且準(zhǔn)確的世界模型中進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)，解決復(fù)雜的控制任務(wù)，而無(wú)需與環(huán)境進(jìn)行在線交互。這在《我的世界》游戲中表現(xiàn)為僅使用離線數(shù)據(jù)就成功獲得了鉆石，展示了其強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力。
• 高效實(shí)時(shí)交互推理：基于高效的 Transformer 架構(gòu)和新的 shortcut forcing objective，Dreamer 4 的世界模型能在單個(gè) GPU 上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互推理，在實(shí)際應(yīng)用中具有更高的效率和實(shí)用性，尤其是在需要快速響應(yīng)的場(chǎng)景中。
• 從少量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)動(dòng)作條件：Dreamer 4 能從少量標(biāo)記的動(dòng)作數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)動(dòng)作條件，可以從大量未標(biāo)記的視頻中吸收大部分知識(shí)。為未來(lái)從多樣化未標(biāo)記的網(wǎng)絡(luò)視頻中學(xué)習(xí)通用世界知識(shí)鋪平了道路，減少了對(duì)大量標(biāo)注數(shù)據(jù)的依賴。
• 支持多樣化任務(wù)和泛化能力：Dreamer 4 的世界模型能學(xué)習(xí)特定任務(wù)，能泛化到未見(jiàn)過(guò)的場(chǎng)景和任務(wù)。例如，在《我的世界》中，能從僅包含 Overworld 的動(dòng)作數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，并泛化到 Nether 和 End 等未見(jiàn)過(guò)的維度。
• 提供通用世界知識(shí)學(xué)習(xí)的潛力：Dreamer 4 的設(shè)計(jì)為未來(lái)的研究提供了基礎(chǔ)，包括在一般互聯(lián)網(wǎng)視頻上進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練、整合長(zhǎng)期記憶、語(yǔ)言理解和利用少量在線糾正數(shù)據(jù)等，推動(dòng)智能體在更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景中的發(fā)展。

Dreamer 4的技術(shù)原理

• 世界模型與想象訓(xùn)練：Dreamer 4通過(guò)構(gòu)建一個(gè)能模擬環(huán)境動(dòng)態(tài)的世界模型，在該模型內(nèi)部進(jìn)行想象訓(xùn)練來(lái)學(xué)習(xí)和優(yōu)化策略。這種訓(xùn)練方式允許智能體在無(wú)需與真實(shí)環(huán)境進(jìn)行在線交互的情況下，通過(guò)模擬經(jīng)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)復(fù)雜的控制任務(wù)，提高學(xué)習(xí)效率和安全性。
• 高效Transformer架構(gòu)：采用高效的Transformer架構(gòu)作為世界模型的基礎(chǔ)，架構(gòu)具備強(qiáng)大的并行計(jì)算能力和對(duì)長(zhǎng)序列數(shù)據(jù)的處理能力，使模型能高效地處理復(fù)雜的視頻輸入和動(dòng)作序列，為智能體提供了更準(zhǔn)確的環(huán)境預(yù)測(cè)和決策支持。
• Shortcut Forcing Objective：引入了一種新的訓(xùn)練目標(biāo)——Shortcut Forcing Objective，通過(guò)在訓(xùn)練過(guò)程中強(qiáng)制模型學(xué)習(xí)更短的推理路徑，減少了生成過(guò)程中的誤差累積，提高了模型的穩(wěn)定性和生成質(zhì)量，同時(shí)支持快速的交互推理。
• 掩碼自編碼與動(dòng)作條件學(xué)習(xí)：利用掩碼自編碼技術(shù)來(lái)訓(xùn)練Tokenizer，使其能從部分遮蔽的圖像中學(xué)習(xí)到更魯棒的視覺(jué)表示。Dreamer 4能從少量標(biāo)記的動(dòng)作數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)動(dòng)作條件，將其泛化到未標(biāo)記的視頻數(shù)據(jù)，在大規(guī)模未標(biāo)記數(shù)據(jù)中提取有用信息，擴(kuò)展了模型的應(yīng)用范圍。
• 多任務(wù)學(xué)習(xí)與策略優(yōu)化：通過(guò)在世界模型中插入任務(wù)輸入，Dreamer 4能進(jìn)行多任務(wù)學(xué)習(xí)，使智能體能根據(jù)不同的任務(wù)目標(biāo)調(diào)整其策略。利用想象訓(xùn)練中的強(qiáng)化學(xué)習(xí)來(lái)優(yōu)化策略，進(jìn)一步提升智能體在復(fù)雜任務(wù)中的表現(xiàn)，使其能更好地適應(yīng)不同的環(huán)境和任務(wù)需求。

Dreamer 4的項(xiàng)目地址

• 項(xiàng)目官網(wǎng)：https://danijar.com/project/dreamer4/

• arXiv技術(shù)論文：https://www.arxiv.org/pdf/2509.24527v1

Dreamer 4的應(yīng)用場(chǎng)景

• 復(fù)雜游戲環(huán)境中的智能體訓(xùn)練：在復(fù)雜的游戲環(huán)境如《我的世界》中，Dreamer 4 僅使用離線數(shù)據(jù)就成功獲得了鉆石，展示了其在復(fù)雜環(huán)境中的學(xué)習(xí)和決策能力。
• 機(jī)器人技術(shù)：Dreamer 4 的世界模型能在單個(gè) GPU 上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互推理，在機(jī)器人技術(shù)中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。機(jī)器人可以在模擬環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練，無(wú)需與真實(shí)環(huán)境進(jìn)行在線交互，提高訓(xùn)練的安全性和效率。
• 泛化到未見(jiàn)過(guò)的場(chǎng)景：Dreamer 4 能從少量標(biāo)記的動(dòng)作數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)動(dòng)作條件，并泛化到未見(jiàn)過(guò)的場(chǎng)景。在處理新的、未見(jiàn)過(guò)的任務(wù)時(shí)具有一定的適應(yīng)性，為智能體在動(dòng)態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用提供了可能性。
• 通用世界知識(shí)學(xué)習(xí)：Dreamer 4 的設(shè)計(jì)為從多樣化未標(biāo)記的網(wǎng)絡(luò)視頻中學(xué)習(xí)通用世界知識(shí)提供了基礎(chǔ)?？梢詰?yīng)用于需要廣泛世界知識(shí)的場(chǎng)景，如自動(dòng)駕駛、智能監(jiān)控等領(lǐng)域，為智能系統(tǒng)提供更全面的環(huán)境理解。
• 多任務(wù)學(xué)習(xí)和策略優(yōu)化：Dreamer 4 支持多任務(wù)學(xué)習(xí)，能根據(jù)不同的任務(wù)目標(biāo)調(diào)整其策略。在需要處理多種任務(wù)的場(chǎng)景中具有優(yōu)勢(shì)，如智能家居、智能工廠等，能根據(jù)不同的任務(wù)需求進(jìn)行靈活調(diào)整。

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