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
3-0到4-2!亚冠激情大战,上海海港征服客场,安佩姆传射建功

3-0到4-2!亚冠激情大战,上海海港征服客场,安佩姆传射建功

足球狗说
2026-11-03 17:36:26
西部排名又乱了:勇士创NBA奇迹,火箭冲到第1,掘金掉到第10

西部排名又乱了:勇士创NBA奇迹,火箭冲到第1,掘金掉到第10

篮球大视野
2026-11-03 16:05:15
宋雨琦演唱会戴的OPPO Watch 5火了:同档最薄小方表 薄至9.2mm

宋雨琦演唱会戴的OPPO Watch 5火了:同档最薄小方表 薄至9.2mm

快科技
2026-11-02 14:56:10
牛市结束了吗?

牛市结束了吗?

海边的黄老板
2026-11-03 11:43:32
一个国家能蠢到什么程度?看看法国就明白了:法国黑人接近800万,巴黎新生儿里70%是黑人

一个国家能蠢到什么程度?看看法国就明白了:法国黑人接近800万,巴黎新生儿里70%是黑人

怪味历史连连看
2026-09-08 01:55:32
澳洲医疗重磅突破! 常见癌症即将被攻克, 新药已开启实验, 大批人受益

澳洲医疗重磅突破! 常见癌症即将被攻克, 新药已开启实验, 大批人受益

澳微Daily
2026-11-03 12:17:54
斯诺克战报!中国军团1胜2负:常冰玉赢德比静候赵心童,斯佳辉翻车!

斯诺克战报!中国军团1胜2负:常冰玉赢德比静候赵心童,斯佳辉翻车!

刘姚尧的文字城堡
2026-11-03 17:28:37
画面不堪入目,地下人奶交易乱象,成年人躺进怀里吃奶的灰色黑产

画面不堪入目,地下人奶交易乱象,成年人躺进怀里吃奶的灰色黑产

易玄
2026-09-12 10:24:46
油价调整:11月4日柴油、92号汽油价格,国内油价上调幅度跌破红线

油价调整:11月4日柴油、92号汽油价格,国内油价上调幅度跌破红线

有料财经
2026-11-03 16:24:20
“新郎结婚当天不幸离世”新进展 尸检:系心包积血引起心脏压塞死亡;姐姐:医院让我们再做医疗事故鉴定

“新郎结婚当天不幸离世”新进展 尸检:系心包积血引起心脏压塞死亡;姐姐:医院让我们再做医疗事故鉴定

大风新闻
2026-11-02 22:05:02
减重40斤后撞脸王祖贤的武汉女孩,去景区当NPC了,扮演《倩女幽魂》经典角色聂小倩;此前其走红后拒绝多家公司邀约,称想成为舞蹈老师

减重40斤后撞脸王祖贤的武汉女孩,去景区当NPC了,扮演《倩女幽魂》经典角色聂小倩;此前其走红后拒绝多家公司邀约,称想成为舞蹈老师

山西晚报
2026-11-01 18:24:36
太荒唐了!已婚女子和男网友约会,发生关系后累的睡着,被惊醒后拒绝给男网友钱,女子追悔莫及

太荒唐了!已婚女子和男网友约会,发生关系后累的睡着,被惊醒后拒绝给男网友钱,女子追悔莫及

丫头舫
2026-10-26 15:48:41
央视再曝新毒物!越贵越致癌,市监发文排查,你家调料罐中招没

央视再曝新毒物!越贵越致癌,市监发文排查,你家调料罐中招没

郭蛹包工头
2026-11-03 16:43:24
杜兰特场边带薪看球,末节被DNP的本质究竟是什么?

杜兰特场边带薪看球,末节被DNP的本质究竟是什么?

一个体育黑
2026-11-03 18:01:05
韩国人笑不出来了:京东方3.8亿美元买下韩国液晶厂,如今出货量全球第一

韩国人笑不出来了:京东方3.8亿美元买下韩国液晶厂,如今出货量全球第一

互联鱼
2026-11-02 00:06:06
我43岁给62岁退休机长当保姆,他每月给5万让我夜里陪床,半年后提出跟我领证,婚检时医生却把我单独叫进了诊室

我43岁给62岁退休机长当保姆,他每月给5万让我夜里陪床,半年后提出跟我领证,婚检时医生却把我单独叫进了诊室

雅俗共赏1
2026-11-03 10:37:33
盘后,央行、证监会会议细节出来了!

盘后,央行、证监会会议细节出来了!

价值线传媒
2026-11-03 00:47:03
2026年人社部发布的最新消息!

2026年人社部发布的最新消息!

逍遥论经
2026-11-03 08:59:36
美国经济增长势头太猛。从数据看,前三季度美国GDP已达24.28万亿美元,比2025年同期增加1.39万亿美元

美国经济增长势头太猛。从数据看,前三季度美国GDP已达24.28万亿美元,比2025年同期增加1.39万亿美元

扶苏聊历史
2026-11-03 17:48:16
大陆通知赖清德参加APEC,岛内不满大陆称谓,态度强硬却不敢拒绝

大陆通知赖清德参加APEC,岛内不满大陆称谓,态度强硬却不敢拒绝

奇思妙想生活家
2026-11-03 17:48:13
2026-11-03 19:07:00
机器之心Pro incentive-icons
机器之心Pro
专业的人工智能媒体
14381文章数 142752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

外媒称朝鲜国际部部长金成男3日访问北京 外交部回应

头条要闻

外媒称朝鲜国际部部长金成男3日访问北京 外交部回应

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

AI缺电,美国科技巨头盯上老核电站

汽车要闻

体验新一代海鸥,“大”不一样

态度原创

本地
艺术
健康
公开课
军事航空

本地新闻

乌兰察布:以前种土豆,现在种Token

艺术要闻

济南一座佛塔下发现苏轼书法,这字极为少见,展示出东坡真正的水平!

痘痘长到25岁还没完?查查内分泌

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

美官员称美袭击伊朗格什姆岛

无障碍浏览 进入关怀版