Optimus-1 – 哈工大联合鹏城实验室推出的智能体框架-爱论文

Optimus-1是什么

Optimus-1是哈尔滨工业大学（深圳）和鹏城实验室推出的智能体框架，能解决在开放世界环境中完成长期任务的挑战。框架结合结构化知识和多模态经验，让智能体更好地执行复杂任务。Optimus-1包含混合多模态记忆模块，由分层有向知识图（HDKG）和抽象多模态经验池（AMEP）组成，知识引导规划器和经验驱动反射器，显著提升在Minecraft等环境中的长期任务性能，接近人类水平。

Optimus-1的主要功能

知识引导规划（Knowledge-Guided Planner）：基于结构化知识（HDKG）生成可执行的子目标序列，规划和执行长期任务。经验驱动反思（Experience-Driven Reflector）：基于历史经验（AMEP）评估当前任务状态，在必要时调整行动计划。行动控制（Action Controller）：执行由规划器产生的子目标，与环境互动以完成任务。混合多模态记忆（Hybrid Multimodal Memory）：结合HDKG和AMEP，存储和利用世界知识和历史经验，支持复杂决策和适应性学习。自我进化（Self-Evolution）：基于“自由探索-教师指导”方法，无需参数更新能逐步提升记忆容量和任务执行能力。

Optimus-1的技术原理

分层有向知识图（HDKG）：将世界知识（如物品合成规则）转化为图结构，节点代表对象，边代表对象间的关系（如合成关系）。基于图检索和拓扑排序，为智能体提供完成任务所需的材料和工具的知识。抽象多模态经验池（AMEP）：动态总结和存储任务执行过程中的多模态信息（如环境、状态、计划、视觉帧等）。用MineCLIP模型计算视觉和子目标的相似性，存储相关性强的视觉记忆，为反思提供参考。知识引导规划器：结合视觉观察和HDKG中的知识，生成合理的子目标序列，指导行动控制器的行动。经验驱动反思器：定期激活，从AMEP中检索与当前子目标相关的多模态经验，评估当前任务状态，决定是继续执行、完成还是需要重新规划。行动控制器：根据子目标和当前观察，生成与环境互动所需的低级行动，如鼠标和键盘操作。

Optimus-1的项目地址

项目官网：cybertronagent.github.io/Optimus-1GitHub仓库：https://github.com/JiuTian-VL/Optimus-1arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2408.03615

Optimus-1的应用场景

游戏环境自动化：在复杂的游戏环境中，如Minecraft，Optimus-1自动化执行资源收集、建筑建造和探索等任务，提供沉浸式游戏体验。虚拟个人助理：在虚拟现实或增强现实应用中，可以作为用户的个人助理，帮助管理日程、提供信息查询服务，和自动化处理日常任务。家庭机器人助手：在智能家居系统中，指导家庭服务机器人执行清洁、安全监控和日常维护等长期任务，提高家居自动化水平。工业自动化与优化：在工业制造领域，优化生产流程，指导机器人自动完成复杂的装配线任务，提高生产效率和安全性。模拟训练与教育：在军事训练或医疗教育中，创建复杂的模拟环境，帮助学员模拟实践学习决策和操作技能。