网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

计算所、ETH研究者提出WorldCache,视频世界模型近无损提速3.7倍

0
分享至



如果说扩散世界模型的瓶颈,是每一步去噪都要把同一个大 Transformer 再跑一遍,那么WorldCache的思路就是:不要再把所有 Token、所有时间步都当成同一件事。这篇工作把 “哪些内容适合缓存”和“哪些时刻必须重算” 拆开处理,在不重新训练模型、几乎不增加额外显存的前提下,把缓存真正做成了一套更贴合世界模型结构的推理策略。



  • 论文标题:WorldCache: Accelerating World Models for Free via Heterogeneous Token Caching
  • arXiv 地址:https://arxiv.org/abs/2603.06331
  • 代码地址:https://github.com/FofGofx/WorldCache



世界模型为什么难以被直接缓存

世界模型之所以比普通图像或视频生成更难加速,首先在于它生成的不是单一模态内容。以论文关注的扩散世界模型为例,模型在去噪过程中同时处理RGB、Depth以及与相机轨迹相关的多模态状态,不同模态、不同空间位置上的 Token,变化速度和变化方式都不一样。有的 Token 在连续时间步之间几乎静止,有的 Token 大致线性变化,还有一小部分 Token 会出现明显的非线性转向。如果继续沿用单一缓存规则,要么会为了照顾困难 Token 而对大多数容易预测的 Token 过于保守,要么会因为策略太激进,在少量关键 Token 上迅速累积误差。

第二个问题出现在时间维度上。世界模型的去噪过程并不是均匀平滑地推进,真正决定结果是否失稳的,往往不是所有 Token 的平均变化,而是那一小撮最难缓存、最容易漂移的 “瓶颈 Token”。这意味着,固定间隔跳步也好,基于全局平均差值触发重算也好,都会错过真正危险的时刻:该重算时不够敏感,不该重算时又容易浪费一次完整前向。WorldCache 的切入点,正是把这两个世界模型特有的失效机理拆出来分别处理。

把缓存做成 Token 级策略

WorldCache 的第一步,是用曲率去估计 Token 轨迹到底 “好不好预测”。论文使用最近三次 FULL 计算得到的真实输出,构造离散速度和加速度,再由此计算每个 Token 的曲率分数。直观地看,曲率越小,说明该 Token 的轨迹越接近平滑、线性,可预测性更强;曲率越大,则意味着它在当前阶段更可能发生突变或转向。基于这一分数,WorldCache 将 Token 划分为 Stable、Linear 和 Chaotic 三组,分别对应直接复用、线性外推和阻尼更新三种缓存方式。

这一步的关键,不是简单地把缓存做细,而是把计算真正分配给需要它的地方。对 Stable Token,直接复用上一次输出就足够;对 Linear Token,用一阶外推在成本和精度之间取得平衡;而对最难处理的 Chaotic Token,WorldCache 进一步引入基于 Hermite 平滑权重的阻尼更新,避免模型只依赖最近一步的切线方向做冒进预测。换句话说,WorldCache 不是用一把尺子衡量所有 Token,而是承认世界模型内部存在难度分布的长尾,并围绕这件事重新设计缓存规则。



只盯住最难缓存的那一小撮 Token

如果说前半部分解决的是 “缓存时如何预测”,那么 WorldCache 的第二步处理的是 “什么时候该停下缓存、恢复完整计算”。论文提出了Chaotic-prioritized Adaptive Skipping,也就是混沌优先的自适应跳步机制。它不再对全部 Token 做平均监控,而是只跟踪那部分最难缓存的 Chaotic Token,并利用曲率对特征差值进行归一化,构造一个无量纲的漂移指标。这样一来,系统关心的就不再是 “整体看起来有没有变化”,而是 “关键 Token 是否已经开始失稳”。

这套调度逻辑带来的好处很直接。一方面,WorldCache 能在大量平稳时间步上放心地延长缓存链条,把昂贵的骨干网络前向让给真正必要的时刻;另一方面,当瓶颈 Token 出现漂移苗头时,累计误差又会足够快地触发 FULL 计算,避免局部误差扩散成整段 rollout 的质量坍塌。从方法设计上看,WorldCache 把 “缓存策略” 和 “重算触发” 做成了一套相互配合的系统,而不是孤立地改一个预测器或一个阈值。

结果不是靠堆显存换来的



在 HunyuanVoyager-13B 的 image-to-world 生成任务上,WorldCache 将端到端延迟从 1053.7 秒降到 288.6 秒,对应 3.65 倍加速;与此同时,Dynamic WorldScore 仍达到 45.43,接近无缓存基线的 46.40,PSNR 为 23.49,LPIPS 为 0.176。更重要的是,它的显存占用为 50.58GB,和基线 50.44GB 几乎一致。相比之下,部分层内缓存基线虽然尝试提速,但显存开销已经超过 100GB,单卡部署并不轻松。



在 Aether-5B 的世界生成任务上,WorldCache 依然保持了最强的一组质量 - 效率折中:Dynamic WorldScore 为 44.72,高于 EasyCache 的 44.02;PSNR 为 31.87,SSIM 为 0.924,LPIPS 为 0.066;端到端延迟降到 107.2 秒,对应 1.68 倍加速,而显存仍维持在 46.59GB。如果把视角进一步转到几何相关能力,WorldCache 在 Aether 的 3D 重建设置中把延迟从 55.42 秒压到 21.20 秒,实现 2.61 倍加速,同时保持 Abs Rel 0.341、RPE trans 0.068,并在加速方法中取得最低的旋转误差 0.796。



这件事对世界模型意味着什么

WorldCache 给出的不只是一次更快的采样过程,更是一种面向世界模型内部异质性的缓存思路。

世界模型并不是普通视频扩散模型的简单延伸,面向世界模型的推理优化,必须尊重多模态耦合、空间差异和时间动态非均匀这些结构性事实。在这个前提下,无需额外训练,不引入大规模额外显存,却能把本来昂贵的世界模型推理推到更接近交互式使用的区间,这为更长时间跨度的世界模拟、可交互场景生成乃至具身智能相关应用,提供一种有潜力的路径。

作者简介

本文共同第一作者为中国科学院计算所博士生冯伟伦、硕士生范国鑫,以及苏黎世联邦理工学院博后秦浩桐。通讯作者为中国科学院计算所杨传广和安竹林副研究员。核心成员来自计算所智能算法安全全国重点实验室智能优化课题组,隶属于徐勇军研究员团队,课题组长期从事高效人工智能的研究,重点关注视觉、多模态等领域的理解与生成高效性方面的研究。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
挪威2026年10月汽车销量排行榜!纯电BEV份额98.8%,世界第一;特斯拉夺冠;中国品牌总计份额22.5%!

挪威2026年10月汽车销量排行榜!纯电BEV份额98.8%,世界第一;特斯拉夺冠;中国品牌总计份额22.5%!

极速车情speed
2026-11-02 19:12:11
康熙乾隆二帝长寿秘诀揭秘:祖孙俩远离多数帝王通病!

康熙乾隆二帝长寿秘诀揭秘:祖孙俩远离多数帝王通病!

雍亲王府
2026-11-03 09:30:14
社保养的老人,正在殴打交社保的年轻人

社保养的老人,正在殴打交社保的年轻人

News脑洞
2026-11-03 16:02:17
《后会友期》曝厉娜许飞选择不和好,双双不下车,导演组哭崩,原因既真实又无奈

《后会友期》曝厉娜许飞选择不和好,双双不下车,导演组哭崩,原因既真实又无奈

糊咖娱乐
2026-11-03 16:42:21
WTT德国赛打响,蒯曼收获意外喜讯,宿敌退赛,早田希娜遗憾接受

WTT德国赛打响,蒯曼收获意外喜讯,宿敌退赛,早田希娜遗憾接受

一娱三分地
2026-11-03 18:18:49
“这跟内衣有啥区别?”中学女儿的外出穿搭,让母亲绷不住了

“这跟内衣有啥区别?”中学女儿的外出穿搭,让母亲绷不住了

世界圈
2026-09-22 15:46:08
1981年彭真狱中会见江青,江青出言不逊要求:我要见华国锋和邓小平!

1981年彭真狱中会见江青,江青出言不逊要求:我要见华国锋和邓小平!

春秋砚
2026-11-03 17:55:12
22岁女子和38岁堂哥成情人,两人私奔六年,女子嫌不满足要另找情夫,结果让她追悔莫及

22岁女子和38岁堂哥成情人,两人私奔六年,女子嫌不满足要另找情夫,结果让她追悔莫及

丫头舫
2026-11-03 22:44:08
中国工人在芬兰电池厂讨薪,高福利北欧国家为何发生这种事?

中国工人在芬兰电池厂讨薪,高福利北欧国家为何发生这种事?

以色列飛飛
2026-11-03 08:30:14
美国夫妻自家种菜被HOA罚近$750!每天罚$25,于是他们万圣节直接整了个大活……

美国夫妻自家种菜被HOA罚近$750!每天罚$25,于是他们万圣节直接整了个大活……

英国那些事儿
2026-11-03 02:21:05
寒凉秋夜,武汉一孕妇浮在江面,两名海事人员一把拉她上岸

寒凉秋夜,武汉一孕妇浮在江面,两名海事人员一把拉她上岸

极目新闻
2026-11-03 17:11:19
不装了?一条丁字裤,暴露了Lisa的野心,这次没人救得了她

不装了?一条丁字裤,暴露了Lisa的野心,这次没人救得了她

小鋭有话说
2026-10-27 21:05:03
862架无人机袭击莫斯科州,炼油厂3天一炸,汽油降20%柴油降30%,乌克兰远程打击掐住了俄战争钱袋子

862架无人机袭击莫斯科州,炼油厂3天一炸,汽油降20%柴油降30%,乌克兰远程打击掐住了俄战争钱袋子

知兵
2026-11-03 01:17:21
陈宇昕哭着恳求大家放过他的父母,说他的父母没有过错

陈宇昕哭着恳求大家放过他的父母,说他的父母没有过错

叒女紫121
2026-10-29 17:54:56
铁了心对付中国?暴跌58%,俄罗斯大幅加税,中国汽车出口骤降

铁了心对付中国?暴跌58%,俄罗斯大幅加税,中国汽车出口骤降

听风喃
2026-10-17 08:00:36
中东突发!美伊,再次开战了!

中东突发!美伊,再次开战了!

大嘴说天下
2026-11-03 21:50:07
纽约期金突破3980美元/盎司,现货黄金突破3970美元/盎司

纽约期金突破3980美元/盎司,现货黄金突破3970美元/盎司

每日经济新闻
2026-11-03 21:50:06
俄方寸步不让:天然气管道非得取道蒙古进入中国

俄方寸步不让:天然气管道非得取道蒙古进入中国

果妈聊娱乐
2026-10-01 16:13:46
福建医科大美女博士悦悦去世,年仅 27 岁是独生女,死因曝光太可惜

福建医科大美女博士悦悦去世,年仅 27 岁是独生女,死因曝光太可惜

莫地方
2026-11-03 23:00:19
三校长同日被查:拔出萝卜带出泥,但别脏了教育的衣裳

三校长同日被查:拔出萝卜带出泥,但别脏了教育的衣裳

教师吧
2026-11-02 00:40:06
2026-11-04 00:11:00
机器之心Pro incentive-icons
机器之心Pro
专业的人工智能媒体
14382文章数 142753关注度
往期回顾 全部

科技要闻

马斯克也哭穷!Grok Bot额度暴跌

头条要闻

男子称在公安局被戴手铐且不提供饮食 索赔14万亿美元

头条要闻

男子称在公安局被戴手铐且不提供饮食 索赔14万亿美元

体育要闻

领意甲最低的工资,踢着最幸福的足球

娱乐要闻

巴图自曝已改姓后,英如嫡直播摊牌

财经要闻

巨额开支"难落地" 美国数据中心建设遇阻

汽车要闻

可油可甲醇/每公里成本2毛 银河星耀6EF焕新价7.68万起

态度原创

艺术
时尚
旅游
游戏
数码

艺术要闻

砸20亿!京东浙江总部,工地已经干得热火朝天

孙千:浮光行歌

旅游要闻

全国乡村旅游“小而美”典型案例征集启动

《人类2》将于2027年登陆PC 包含气候变化和更深层次文化

数码要闻

广电总局:一体化电视要方便用户安装开通

无障碍浏览 进入关怀版