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M22.01 · LLM 계획·VLM 인지·VLA 행동 정책 구분

단위별 목표·권장 선수와 자료 준비 상태를 확인하고, 공개된 본문과 활동을 읽고 준비 상태를 확인할 수 있습니다.

전체 커리큘럼

학습 안내

본문을 읽고 장비 없는 기본 실습·세 확인 문제와 해설로 이해를 확인하세요.

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학습 목표

  • LLM 계획/VLM 관측 해석/VLA 행동 정책의 입력·출력과 필요한 학습/인터페이스를 구분한다.
  • 언어의 객체/관계·목표를 관측 ID/프레임·시각/전제조건에 연결하고 모호함/오래된 상태를 진단한다.
  • 합성 skill의 유용성/가능성 점수를 계산하고 선택·명령/실제 완료의 검증 근거를 구분한다.

아래 설명·실습·문제로 각 학습 목표를 확인하세요.

권장 선수

M12의 영상 관측, M19의 계획/실행과 M20·M21.01의 데이터/BC 기초를 연결한다. ACT 등 특정 정책 전체를 모델 역할 구분의 필수 선수로 요구하지 않는다. LLM/VLM/VLA와 skill·접지는 본문에서 보충하며 M18.04의 Action·작업 상태와 이어 읽는다. 기본은 합성 장면/점수 표 분석이고 모델/API·ROS/로봇 실행은 없다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.

설명 필수

세 목표에 대응하는 검수된 설명·예제를 읽습니다.

이름보다 무엇을 입력받고 무엇을 내는지 본다

LLM(Large Language Model)은 많은 언어 자료에서 학습한 관계를 바탕으로 텍스트를 처리/생성하는 큰 모델이다. 로봇 응용에서 지시를 하위 과업/skill 순서로 나누는 데 사용할 수 있다. '컵을 찾아 접근하고 집어 트레이에 놓기'라는 계획 문장은 명령 후보를 설명하지만 컵의 현재 3차원 위치나 팔의 도달/충돌 가능성을 자동 검증한 결과가 아니다. 텍스트로 그럴듯한 계획과 실행 가능한 계획을 구분한다.

언어·시각·행동 모델의 출력: LLM 계획 → VLM 인지 → VLA 정책 → 실행 감독.그림 원본 크기로 보기

그림 M22.01-1. 각 칸은 서로 다른 역할/근거다. 나란히 비교할 항목이며 위아래가 시간 순서를 뜻하지 않는다. 직접 제작한 개념도이며 본문의 조건과 함께 읽는다.

VLM(Vision-Language Model)은 영상과 언어의 관계를 처리하는 모델이다. 예를 들어 '파란 컵은 어느 것인가'에 후보 영역/설명을 줄 수 있다. 그러나 출력이 픽셀 좌표인지 3차원 자세인지, 공간 단위/프레임과 취득 시각·깊이를 어떤 근거로 얻었는지는 별도다. 영상 설명에 등장한 물체를 실제 감지/추적 ID로 연결하지 않으면 같은 이름의 다른 물체에 행동할 수 있다.

VLA(Vision-Language-Action)는 영상/언어 등의 관측을 조건으로 로봇 행동을 내는 정책 계열이다. 행동 자료와의 학습/적응과 출력 표현을 포함하는 점이 중요하다. RT-2 저자 프로젝트는 로봇 행동을 토큰으로 표현해 영상/언어 학습과 연결하는 예를, OpenVLA 저자 자료는 VLM 기반의 행동 예측을 설명한다. 모든 VLA가 같은 토큰/연속 출력·관측/행동 차원을 쓰는 것은 아니다.

VLM에게 숫자 배열을 출력하라고 했다는 이유만으로 검증된 VLA가 되지는 않는다. 반대로 VLA가 행동을 출력했다고 고수준 과업 계획·실제 하드웨어 인터페이스와 안전/성공 검증까지 하나로 끝난 것도 아니다. 세 역할은 한 시스템에 조합될 수 있고 같은 멀티모달 모델이 여러 역할을 할 수도 있다. 이름이 아니라 학습 자료/조건과 실제 입력/출력 계약으로 판정한다.

언어를 현재 세계의 대상과 능력에 연결한다

접지(grounding)는 언어 기호/계획을 실제 관측·로봇의 가능한 기능/현재 조건에 연결하는 일이다. '오른쪽 컵'은 누구의 오른쪽인지와 기준 프레임이 필요하고, 컵이 둘이면 대상 선택이 모호할 수 있다. '빈 트레이'도 외형만으로 확정할 수 없는 가림/내용물 상태가 있을 수 있다. 미상은 그럴듯한 기본값으로 채우지 않고 추가 관측/명료화 또는 보류 상태로 둔다.

관측 record에는 대상 ID·클래스/관계, 위치/자세의 값·단위/프레임, 취득 시각/시계·유효/미상과 출처를 둔다. 계획에는 그 ID를 참조하게 하고 실행 직전에도 실제 대상이 유지되는지 확인한다. bbox 중심을 임의 깊이와 결합하거나 camera 좌표를 base로 이름만 바꾸지 않는다. 이런 기하/시간 계약은 언어 모델의 자연스러운 설명과 별개로 검증한다.

skill은 로봇이 제공하는 하위 과업/동작 기능이다. 예를 들어 observe_scene, approach_target, grasp_object, place_object는 서로 다른 입력/전제·실제 결과를 갖는다. 문자열을 만들었다고 해당 기능이 설치/검증된 것은 아니다. 유효한 skill 목록과 입력 schema·제약/전제조건/종료·실패 상태를 정의하고, 모델이 제안한 이름/인자가 그 계약에 맞는지 확인한다.

현재 상태에 맞는 skill인지 따로 묻는다

'컵을 집기'가 언어상 필요해도 로봇이 멀리 있거나 손에 다른 물체를 들었으면 바로 실행할 수 없을 수 있다. 관측/도달·그리퍼/scene·경로와 로봇 운영 상태가 전제조건이다. 장소 이동도 지도 좌표/경로/최신 위치와 종료 근거가 필요하며 텍스트 '책상으로 이동'만으로 숫자 목표가 완성되는 것이 아니다. 여기서는 모바일 관련 세부 알고리즘을 선수로 요구하지 않고 이 연결 조건만 명시한다.

합성 상태가 같은 시계의 t_obs=10.0 s에서 관측됐고 현재 10.1 s, 허용 자료 나이 0.2 s라고 하자. 나이 0.1 s는 이 신선도 기준 안이다. 현재가 10.3으로 바뀌면 나이 0.3 s로 넘는다. 값의 내용이 같아 보이더라도 오래된 상태로 대상/경로 검증이 유효하다고 가정하지 않는다. 재관측/보류·미상 처리와 관련 결과를 남긴다. 시계가 다르면 먼저 변환/불확실성을 확인해야 한다.

유용성 점수와 실행 가능성은 서로 다른 근거다

SayCan 저자 접근은 지시에 얼마나 유용한 skill인지의 언어 모델 점수와 현재 상태에서 그 skill이 가능할지의 affordance/value 근거를 결합한다. affordance는 이 문맥에서 로봇/상황이 허용하는 행동 가능성의 추정이다. 논문의 연구 구성을 일반 모델의 안전 보장으로 확대하지 않는다. 실제 제약·현재 상태와 학습된 점수의 보정 여부는 별도 검토가 필요하다.

합성 후보 A=grasp, B=approach, C=observe의 언어 유용성 점수 L을 0.8/0.6/0.3, 가능성 점수 F를 0.1/0.9/0.8로 주자. 비교 규칙 S=L×F이면 0.08/0.54/0.24라 B가 가장 높다. 언어 점수만 보면 A지만 현재 기능/상태 추정과 결합하면 접근이 우선인 예다. 점수는 이번 비교용 입력이며 실제로 보정된 성공 확률이 아니다.

이 곱을 모든 위험/단계의 독립 확률을 곱한 전체 작업 성공률로 해석하지 않는다. 높은 점수라도 알려진 금지 조건·잘못된 프레임/단위나 오래된 입력을 통과시키는 근거가 될 수 없다. 예를 들어 위 상태가 10.3 s로 오래됐다면 이전 F/후보 검증의 유효성을 재확인해야 한다. B가 여전히 수치상 최대라는 이유로 실행하지 않는다. 새 관측 기능이 실제 제공되고 조건에 맞다면 이를 요청하거나 계획을 보류하도록 설계한다.

제안·명령·완료는 서로 다른 상태다

시스템 설계에서는 모델 제안을 검증한 뒤 명령/실행 상태를 관리하고 실제 결과를 다시 관측한다. 계획의 'Done'은 언어 출력이지 물체가 올바르게 배치됐다는 센서 증거가 아니다. 명령 수락/진행과 최종 제어기 결과·그리퍼 유지/물체 위치를 구분하고 실패/미상을 기록한다. 결과가 없으면 다음 단계의 전제조건이 성립했다고 자동으로 갱신하지 않는다.

SayCan의 점수 결합 개념과 이런 피드백 설계를 구별한다. 저자 페이지도 원 구성의 환경 피드백 한계와 후속 연구 방향을 설명한다. 이 교재의 실행 결과 재검증은 응용 설계의 요구이며 원 SayCan이 모든 변화/실패를 같은 방식으로 해결했다고 주장하지 않는다. 언어·시각/행동 모델의 선택과 별도로 상태 기계/모니터·재관측/중단 기준을 갖춘다.

평가 보고서에는 계획/대상 선택, 기하·시간/기능 검증과 명령 실행, 작업 결과를 나눠 적는다. VLM 설명의 정답률과 VLA 행동 오차, 전체 작업 성공은 다른 분모/조건의 지표다. 누락/모호한 관측·사람 개입과 준비되지 않은 skill을 감추지 않는다. 기존 5.2 VLA 계보와 기존 3.5 실행 루프를 연결해 모델 출력과 실행 조건의 경계를 복습하자.

관련 기존 자료 · 보충해서 읽기

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    1.1 Physical AI의 문제 정의

    목표 일부 관련

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    5.2 행동 정책의 계보

    목표 일부 관련

    기존 자료의 관련 범위이며 신규 목표 전체의 품질 검수는 아직 진행하지 않았습니다.

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    5.6 SmolVLA 구조

    목표 일부 관련

    기존 자료의 관련 범위이며 신규 목표 전체의 품질 검수는 아직 진행하지 않았습니다.

학습 범위와 한계

기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.

실습 필수

장비 없는 실습을 수행하고 관찰·계산 근거를 해설과 비교합니다.

입력은 세 skill/L·F와 신선도 표다. 장면에는 파란 컵 두 개가 있고 VLM은 '오른쪽 파란 컵'이라고만 답했으며 프레임/대상 ID는 없다. 계획은 '집어 놓기→Done', 실제 결과는 명령 수락만 있다.

  1. 계획 문장/영상 해석/행동 시퀀스의 모델 역할과 출력 계약을 나누고 VLM 숫자 배열이 곧 검증된 VLA인지 판정한다.
  2. 대상/프레임·시각/전제조건의 미상을 찾고 두 현재 시각의 나이를 계산한다. 새 관측/명료화·보류 근거를 적는다.
  3. 세 점수/순위를 계산하고 최대 점수/Done/수락만으로 작업 성공을 승인할 수 있는지 설명한다. 필요한 실제 결과를 제안한다.

관찰은 모델 역할, 접지/상태, 선택/결과로 나눈다. 막히면 '텍스트·관측 ID·숫자 목표·제어기/물체 결과'를 별도 열로 둔다. 모델/API나 로봇은 필요하지 않다.

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학습 범위와 한계

기본 실습은 장비 없이 수행합니다. 실제 장비·GPU 실증을 완료했다는 뜻은 아닙니다.

평가·해설 필수

목표별 세 서술문항에 답하고 해설·판정 기준으로 자기검토합니다.

확인 문제 Q1

LLM은 skill 순서를 쓰고 VLM은 물체 영역을 설명하며 VLA는 로봇 행동을 출력한다. 이 셋이 같은 검증을 끝냈다는 뜻인가? 출력/학습·실행 인터페이스의 차이를 설명하라.

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확인 문제 Q2

관측 5.0 s/현재 5.25 s/허용 나이 0.2 s다. 같은 시계일 때 판정하라. '왼쪽 컵'만 있고 대상 ID/기준 프레임이 없으면 나이만 통과시켜 실행해도 되는가?

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확인 문제 Q3

두 후보의 L/F는 0.9/0.2와 0.5/0.8이다. 곱 점수/순위를 구하라. 높은 후보의 전제조건이 새 장면에서 깨졌는데도 점수가 높으면 실행해도 되는가? Done의 검증 근거도 설명하라.

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학습 범위와 한계

서술답안과 해설이 준비되었습니다. 자기검토와 학습 완료는 숙달 인증과 별개입니다.

참고 자료

E5 연결: M18.04. 기본 활동은 본문에 제공한 입력으로 수행하고, 심화 연결에서 가정과 제약을 비교한다.

학습 확인

실습과 세 문항의 답안을 해설과 비교한 뒤, 이 단위의 학습 완료를 직접 기록할 수 있습니다. 자기검토·학습 완료는 자동 채점이나 숙달 인증과 별개입니다.

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학습 이동

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