Safety of Embodied Navigation: A Survey
作者: Zixia Wang, Jia Hu, Ronghui Mu
分类: cs.AI, cs.RO
发布日期: 2025-08-07
💡 一句话要点
具身导航安全性综述：分析攻击、防御与评估方法，展望未来研究方向
🎯 匹配领域: 支柱九：具身大模型 (Embodied Foundation Models)
关键词: 具身导航 安全性 攻击策略 防御机制 评估方法 机器人 人工智能
📋 核心要点
- 具身导航在实际应用中面临安全挑战，例如易受攻击和环境适应性差。
- 该综述全面分析了具身导航的安全性，涵盖攻击策略、防御机制和评估方法。
- 论文探讨了未解决的安全问题和未来研究方向，旨在指导开发更可靠的系统。
📝 摘要（中文）
随着大型语言模型（LLMs）的不断发展和影响力的扩大，具身人工智能的发展也随之加速，尤其是在导航场景中，受到了广泛关注。具身导航要求智能体在不熟悉的环境中感知、交互并适应环境，同时朝着指定目标移动。然而，将具身导航集成到关键应用中引发了重大的安全问题。鉴于它们在动态的现实世界环境中部署，确保此类系统的安全性至关重要。本综述从多个角度对具身导航的安全性进行了全面分析，包括攻击策略、防御机制和评估方法。除了全面检查现有的安全挑战、缓解技术以及评估有效性和鲁棒性的各种数据集和指标外，我们还探讨了具身导航安全中尚未解决的问题和未来的研究方向。这些包括潜在的攻击方法、缓解策略、更可靠的评估技术以及验证框架的实施。通过解决这些关键差距，本综述旨在提供有价值的见解，从而指导未来的研究朝着开发更安全、更可靠的具身导航系统发展。此外，这项研究的发现对于提高社会安全和提高工业效率具有更广泛的意义。
🔬 方法详解
问题定义：具身导航系统在真实动态环境中部署时，面临着各种安全风险，例如对抗性攻击、环境干扰等。现有方法在安全性方面存在不足，缺乏对攻击手段的全面分析和有效的防御机制，同时也缺乏可靠的评估方法来衡量系统的鲁棒性。
核心思路：本综述的核心思路是对具身导航的安全性问题进行系统性的梳理和分析，从攻击、防御和评估三个维度入手，全面考察现有技术和方法，并指出未来的研究方向。通过对现有工作的总结和归纳，为研究人员提供一个清晰的框架，以便更好地理解和解决具身导航的安全问题。
技术框架：该综述没有提出新的技术框架，而是对现有技术进行了分类和总结。主要框架包括：1) 攻击策略：分析针对具身导航系统的各种攻击手段，例如对抗样本攻击、物理攻击等；2) 防御机制：总结现有的防御方法，例如对抗训练、鲁棒优化等；3) 评估方法：考察用于评估具身导航系统安全性的各种指标和数据集。
关键创新：该综述的创新之处在于其全面性和系统性。它首次对具身导航的安全性问题进行了全面的综述，涵盖了攻击、防御和评估三个方面，并指出了未来的研究方向。这为研究人员提供了一个有价值的参考，有助于推动具身导航安全领域的发展。
关键设计：该综述的关键设计在于其分类框架，将具身导航的安全性问题分解为攻击、防御和评估三个方面，并对每个方面进行了详细的分析和总结。这种分类方法有助于研究人员更好地理解和解决具身导航的安全问题。
🖼️ 关键图片
📊 实验亮点
该综述全面分析了具身导航安全领域的研究现状，总结了现有攻击策略、防御机制和评估方法，并指出了未来研究方向，为研究人员提供了宝贵的参考。虽然没有提供具体的性能数据，但其系统性的分析和对未来趋势的展望，对该领域的发展具有重要意义。
🎯 应用场景
具身导航安全技术可应用于机器人、自动驾驶、智能家居等领域，提升系统在复杂环境中的可靠性和安全性，减少潜在风险，提高工业效率，并最终提升社会整体安全水平。例如，在医疗机器人导航中，可以避免因导航错误导致的医疗事故。
📄 摘要（原文）
As large language models (LLMs) continue to advance and gain influence, the development of embodied AI has accelerated, drawing significant attention, particularly in navigation scenarios. Embodied navigation requires an agent to perceive, interact with, and adapt to its environment while moving toward a specified target in unfamiliar settings. However, the integration of embodied navigation into critical applications raises substantial safety concerns. Given their deployment in dynamic, real-world environments, ensuring the safety of such systems is critical. This survey provides a comprehensive analysis of safety in embodied navigation from multiple perspectives, encompassing attack strategies, defense mechanisms, and evaluation methodologies. Beyond conducting a comprehensive examination of existing safety challenges, mitigation technologies, and various datasets and metrics that assess effectiveness and robustness, we explore unresolved issues and future research directions in embodied navigation safety. These include potential attack methods, mitigation strategies, more reliable evaluation techniques, and the implementation of verification frameworks. By addressing these critical gaps, this survey aims to provide valuable insights that can guide future research toward the development of safer and more reliable embodied navigation systems. Furthermore, the findings of this study have broader implications for enhancing societal safety and increasing industrial efficiency.