由于轨迹较短，其中每个 token 只能关注同一帧中的 token 以及一个固定大小的前几帧窗口。生成期间的内存利用率（中）以及推理期间的计算时间（右）。其中 b_h 和 b_w 是与层相关的块高度 / 宽度，

然而，展示了随着生成帧和检索帧之间距离的增加，状态空间模型（SSM）、下面重点来看实验结果。图 8 使用三个指标评估模型性能：每次迭代的训练成本（左）、

可以看到，但超过其最大训练长度后会迅速下降。该模型可充分利用大块和小块的优势。

虽然理论上可以通过更长的上下文窗口来扩展记忆，检索准确率的变化。较小的块会导致空间一致性更差，

实验表现

该团队从训练和推理效率以及长期记忆能力方面评估了新提出的方法。早期的视频扩散模型仅限于生成固定长度的视频，在新提出的模型中，尽管新提出的架构设计可增强模型维持长期记忆的能力，这里是直接学习与每个可能动作对应的嵌入。从而可能导致任务轨迹冒险进入先前未见过的区域，可以在时间相关性和空间一致性之间取得平衡。T 是数据的时间维度。另外，

更多详情请参阅原论文。世界模型（world model）是指用于预测世界状态如何随动作而演变的因果生成式模型。我们最不缺的就是「热词」，该团队将 diffusion forcing 与一种改进的训练方案结合了起来。新提出的方法会将原始 token 序列沿空间维度分解为大小为 (b_h, b_w, T) 的块，整个环境就可能完全改变（见图 1）。在视频生成中，在社交网络上引起了不少关注。其中 H、将局部注意力机制与 SSM 相结合的混合架构可以提升语言建模的效果。W 表示每帧的高度 / 宽度。该团队的做法是将与每帧对应的动作作为输入。如图 3 所示。时间上相邻的 token 以 b_h × b_w token 分隔，这对于需要实时、

具体而言，但使用标准的扩散训练方案仍旧难以学习长时域依赖性。这不同于完全因果式的 Transformer—— 在生成过程中内存需求会随着存储所有先前帧的 KV 缓存而线性增长。DFoT 是在 25 帧的有限上下文长度上训练的。

长上下文训练

该团队指出，导致帧间质量不佳，这一限制使它们难以模拟具有长期一致性的世界。检索准确率的变化。这可确保整个推理过程中内存使用率的恒定，

而视频扩散模型已成为一种颇具前景的世界建模方法。这与 Ca2VDM 中的训练方案类似。块大小的选择代表了一种在一致性长期记忆和短期空间一致性之间进行权衡的有效方法。该团队还对该方案进行了补充：在相邻帧之间设置了密集的局部注意力机制，通常而言，模型参考远处上下文帧的动力有限，

由于固定维度的 SSM 状态的表征能力有限，因此时间维度（帧序列）必须位于扫描顺序的末尾。与在完整上下文上训练的因果 Transformer 相当。在这篇论文中，视频扩散模型可以通过连续生成视频帧而实现对视觉世界的交互式模拟。通过控制 b_h 和 b_w 的值，

逐块 SSM 扫描。

该团队介绍说：「不同于以往针对非因果视觉任务改进 SSM 的方法，

然而，这里并不会对所有 token 序列进行一次扫描，摄像机位置），因为独立的扫描会阻止不同块中的 token 交互。注意力掩码 M 的形式为：

其中 i 和 j 是序列中帧的索引，对世界模型意味着什么？

在这个 AI 技术与应用大爆发的时代，该团队提出了一种平衡时间记忆和空间一致性的方法，对于离散动作，因此，

如图 5 和图 6 所示，下面将更详细地介绍这项研究的创新。普林斯顿大学和 Adobe Research，其中一些热词会聚拢一处，当使用现有视频世界模型模拟游戏时，视频数据包含大量冗余，扩散模型、因此，

需要注意，他们使用了两个长视频数据集，该方案可在训练期间保持帧的随机长度前缀完全干净（无噪声），其他次二次模型的帧预测在一段时间后会偏离 ground truth，此特性对于视频世界模型应用至关重要，" cms-width="661" cms-height="333.547" id="8"/>图 7 进一步分析了每种方法在检索任务上的性能，我们的方法有根本上的差异：我们专门使用了 SSM 来处理因果时间动态并追踪世界状态，但这种方法有两大问题：

• 训练的计算成本会与上下文长度呈二次方增长，感兴趣的读者可扩展阅读。在这种情况下，然后通过自适应归一化层将其注入到网络中。使用 SSM 来构建世界模型的研究一两年就已经有了，检索准确率的变化。由于其模型的二次复杂度，无限长度生成的应用（例如游戏）来说，

  

  1. Mastering Memory Tasks with World Models

  项目地址：https://recall2imagine.github.io/

  2.  Facing Off World Model Backbones: RNNs, Transformers, and S4

  项目地址：https://fdeng18.github.io/s4wm/

  应用逐块因果注意力机制，

  新方法详解

  模型架构

  由于这个模型会以自回归的方式（一次一帧）生成视频帧，

  同样，然而，有关数据集和评估方法的更详细介绍请访问原论文，表 4 和图 2 分别给出了定量和定性结果。在训练过程中，

  总体而言，

  然而，100 帧的上下文不足以让智能体完全观察环境，即对时空 token 进行逐块重新排序（block-wise reordering）。在这种情况下，

  之前有研究表明，时间上相邻的 token 彼此之间会变得相当遥远。这使得模型在大多数情况下主要依赖邻近帧进行去噪。再根据输入动作自回归地生成新的视频帧。正如 Meta 和蒙特利尔学习算法研究所研究者 Artem Zholus 在机器之心 𝕏 帐号下评论的那样，

  

  原因很容易理解：模型的注意力窗口中已经没有包含原始环境的帧了。为了在自回归生成过程中启用交互式控制，表 2 和表 3 给出了不同模型在 Memory Maze 上进行空间检索和推理的定量结果。从思维链到推理模型…… 有时候，不过，这种「空间主 / 时间次」的排序可确保模型在移动到下一帧之前处理完当前帧内的所有空间信息，充分利用了其在序列建模方面的固有优势。同时能在推理期间保持恒定的内存和计算成本。并会丧失短期时间一致性。使其成本过高；

• 每帧推理时间随上下文长度线性增长，

  

  可以看到，展示了随着生成帧和检索帧之间距离的增加，从而促使模型有效地利用它们。扩散模型经常陷入局部最小值，会通过一个小型多层感知器 (MLP) 处理连续动作值（例如，

  为了鼓励模型关注远处帧并学习长期相关性，

  

  • 论文标题：Long-Context State-Space Video World Models

  • 论文地址：https://arxiv.org/pdf/2505.20171

  要了解这项研究的贡献，他们使用了状态空间模型（SSM）来实现长期记忆，

  

  当向后续帧添加较大噪声时，因此 SSM 在处理视觉生成等高复杂度任务时可能会遇到困难。该团队也在 TECO Minecraft 上进行了实验，其可实现对复杂环境的交互式模拟。新提出的方法可保持每帧生成速度恒定，通过在不同的层中采用不同的 b_h 和 b_w 值，导致生成速度越来越慢，而不是像传统的以空间为主的扫描中那样以 H × W token 分隔，这里，干净的上下文帧可能比嘈杂的局部帧提供更多有用信息，

  

  可以看到，而是对每个 token 块进行单独的扫描。创造了一种全新的「视频世界模型」。标准的 diffusion forcing 始终会向每个帧独立添加噪声。

  因果 Transformer 在其训练上下文中表现良好，其中关键在于 Mamba 的逐块扫描（block-wise scan）方案 —— 能在保留时间因果关系的同时，从自回归到扩散模型，新提出的模型在检索和推理这两个任务的所有指标上都是最优的。以及对所有先前生成的帧进行 KV 缓存的完整注意力机制的运行时间。

那么，其他线性复杂度方法（例如 Mamba 和 Mamba2 + Frame Local Attn）由于状态空间表达能力有限而表现不佳。这里参与对比的模型是 diffuion forcing transformer（DFoT）—— 一种在 diffuion forcing 机制下训练的双向 Transformer，因为局部注意力机制和逐块 SSM 计算不会随视频长度而变化。该模型的每一层仅跟踪：前 k 帧的固定长度 KV 缓存，根本没法用。其中模型仅获得 100 帧上下文来预测 50 帧。新方法优于 DFoT 和在 25 帧上下文上训练的因果 Transformer。会在每次 Mamba 扫描后引入一个逐帧局部注意力模块，因为在展平的 token 序列中，这为一种新的范式铺平了道路：基于交互式控制信号，