エージェントスキルを用いて NVIDIA Cosmos 3 を1日でポストトレーニング
NVIDIA は、AI エージェントと TAO ライブラリを活用し、Cosmos 3 Nano モデルのポストトレーニングを自動化することで、数日かかる工程を1日で完了させ、精度を 90% を超える水準に引き上げる手法を実証した。
キーポイント
AI エージェントによる自動化ワークフローの実現
データ整形やハイパーパラメータ調整などの手作業を排除し、自然言語プロンプトで駆動されるコーディングエージェントがポストトレーニング全体を管理する。
LoRA と AutoML による精度の劇的向上
Low-Rank Adaptation (LoRA) を用いた単一実行でゼロショットベースライン(54.41%)から 87.14% に引き上げ、TAO AutoML の自動探索により最終的に 93.35% の精度を達成した。
Cosmos 3 モデルのアーキテクチャと適用範囲
テキスト、画像、動画、音声を統合する混合トランスフォーマー(MoT)アーキテクチャを持つ Cosmos 3 を、ドメイン特化型のビデオ質問応答タスクに迅速に適応させる。
双塔アーキテクチャによる統合
推論・計画に特化した自己回帰型トランスフォーマーと、未来の状態や動作の予測に優れた拡散型トランスフォーマーを組み合わせたユニファイドな設計を採用しています。
ベンチマークでの首位維持
Super 64B や Nano 16B など複数のサイズで提供され、動画理解、世界生成の精度、アクションポリシーにおいてオープンモデルとして常にトップランクを維持しています。
クロスストリーム連携メカニズム
各モダリティ入力を個別に処理した後、キー・バリューステート(K_AR, V_AR)を生成側のフルアテンションブロックへ渡すことで、テキストと視覚の文脈を効果的に統合します。
NVIDIA Cosmos 3 の双塔型 MoT アーキテクチャ
Cosmos 3 は、テキスト・画像・動画・音声・アクションの多様な入力を処理するための「自己回帰(Autoregressive)タワー」と「拡散(Diffusion)タワー」からなる二重構造を採用しています。
重要な引用
condensing what was a multiday engineering effort into a single day of automated execution
instantly boosting the zero-shot baseline from 54.41% exact-match accuracy... to an impressive 87.14%
pushed peak accuracy to 93.35%
NVIDIA Cosmos 3 MoT architecture uses an autoregressive transformer for robust reasoning and planning, paired with a diffusion transformer to accurately predict future world states and actions.
Cosmos 3 consistently ranks #1 among open models on benchmarks
A technical block diagram showing the dual-tower Mixture-of-Transformers structure of NVIDIA Cosmos 3.
影響分析・編集コメントを表示
影響分析
このアプローチは、物理 AI モデルの実装におけるボトルネックであった「ドメイン適応の時間とコスト」を劇的に短縮する可能性を示しており、企業現場での大規模モデル導入スピードを加速させる重要な転換点となる。特に、専門的な深層学習知識がなくてもエージェントを通じて高精度なモデル調整が可能になる点は、開発民主化と実用化の加速に寄与する。
編集コメント
従来の手動チューニングに代わり、AI エージェントが自律的にモデルを最適化する「自己改善型」の開発フローの確立を示唆する画期的な事例です。
自律型コーディング AI エージェントが、ほぼ手作業なしでビジョン推論モデルの精度を 90% 以上に引き上げられるとしたらどうでしょうか?
ビジョン推論モデルを実際の動画タスクに適応させる際、開発者は多くの場合、データフォーマットの調整やコンテナ設定、トレーニングスクリプトの作成、ベースライン評価、ハイパーパラメータの探索などを行うのに数日を費やし、ようやくポストトレーニングが精度向上に寄与するかどうかを確認する段階に至ります。
オープンソースの物理 AI 世界基盤モデル「NVIDIA Cosmos 3」と、NVIDIA TAO エージェントスキルを組み合わせることで、この課題に対する解決策となります。Cosmos 3 は、共有されたオムニモーダル・ワールドモデルを通じて理解、生成、シミュレーション、そして行動をつなぎます。テキスト、画像、動画、環境音、行動追跡を「Mixture-of-Transformers (MoT)」アーキテクチャの下で統合しています。
このモデルは初期状態でも優れたビジョン推論能力を発揮しますが、実際の現場での展開には、独自のカメラアングルやエッジケース、環境に対応するためにドメイン特化型の調整が不可欠です。ここでポストトレーニングの重要性が浮き彫りになります。
この記事では、コーディングエージェントと NVIDIA TAO ライブラリ(ビジョンモデル向けのエージェント微調整スキルを提供)を活用し、NVIDIA Cosmos 3 Nano モデルをシームレスにポストトレーニングして動画質問応答タスクに対応させる方法をご紹介します。
NVIDIA の実験結果によると、Low-Rank Adaptation (LoRA) を採用することで、モデルの適応ワークフローが効率化されました。その結果、ゼロショットベースラインの正確率(4 択形式)を 54.41% からわずか 1 回の実行で 87.14% へと劇的に引き上げることができました。さらに TAO AutoML を活用して設定を体系的に探索し、試行錯誤を排除したことで、最高精度は 93.35% に達しました。これにより、本来数日かかるエンジニアリング作業が、自然言語のプロンプト数個で駆動される自動化実行へと圧縮され、たった 1 日で完了するようになりました。
*Video 1. NVIDIA TAO エージェントスキルを用いた Cosmos 3 Nano のポストトレーニングを、セットアップから AutoML スイープ、最終レポートに至るまでステップバイステップで学ぶ*
Cosmos 3 MoT アーキテクチャのメリットとは?
NVIDIA Cosmos 3 の MoT アーキテクチャは、堅牢な推論と計画を実現する自己回帰型トランスフォーマーと、未来の世界状態や行動を高精度に予測する拡散型トランスフォーマーを組み合わせています。Super 64B や Nano 16B など複数のサイズが用意されており、Cosmos 3 はオープンモデルの中で一貫してトップランクを維持しています。主なベンチマークでの評価は以下の通りです。
- ビデオ理解: VANTAGE-Bench
- 世界生成の精度: PAI-Bench および Physics-IQ
- 行動ポリシー: RoboLab および RoboArena
Figure 1 は、自己回帰型の推論経路と反復的な拡散型生成経路に分かれた統合されたデュアルタワー設計を示しています。各モダリティ固有の入力はトークン化され、個別の LayerNorm と MLP ブロックを通過します。その後、クロスストリーム接続を通じて相互作用し、テキストと視覚のコンテキストを扱う生成用のフルアテンションブロックへキー・バリュー状態(KAR, VAR)が渡されます。
image*Figure 1. NVIDIA Cosmos 3 MoT レイヤーの詳細なアーキテクチャ*
Cosmos 3 Nano の最適なポストトレーニング手法とは?
Cosmos 3 に代表される基盤モデルは、膨大で多様なデータセットから汎用的なパターンを学習します。しかし、専門分野のタスクや用語、特定のカメラ視点などをより深く理解させるためには、ポストトレーニングが不可欠です。
Cosmos 3 Nano のようなビジョン言語推論モデルをポストトレーニングする際、開発者は通常以下の 2 つの方法から選びます。
- 全パラメータ教師あり微調整(SFT):ドメインのズレが大きい場合や、モデル構造そのものの変更が必要な場合に最適です。ただし、すべての重みを更新するため計算リソースを大量に消費し、汎用的な知識において性能が低下するリスクもあります。
- 低ランク適応(LoRA):高速なイテレーションに適しています。ベースモデルの重みは凍結したまま、学習可能な低ランク行列を注入する仕組みです。
本記事で詳しく解説する Cosmos 3 Nano の例では、LoRA を用いたポストトレーニングは全パラメータ SFT に比べて GPU 使用時間が約 7 分の 1 で済みました。これにより、エンジニアリングチームが 1 日以内にモデルを再学習するサイクルを実現可能にしています。
Cosmos 3 Nano のポストトレーニングにはどのような選択肢があるのか?
Cosmos 3 Nano のポストトレーニングには主に 2 つのアプローチがあります。
- オープンフレームワーク:完全なオープンソースの Cosmos 3 ポストトレーニングフレームワークでは、トレーニングレシピやデータセット形式、設定ファイルがそのまま公開されています。これにより、開発者はポストトレーニングパイプラインのすべての工程を自前で構築・管理できます。カスタムな学習ロジックが必要だったり、既存のインフラと統合したい場合に適しています。
TAO エージェントスキルは、その基盤となる能力の上に構築され、自動化を実現します。コーディングエージェントはワークフローを推論し、データの課題を修正し、トレーニングコンテナを実行し、ハイパーパラメータの探索までを自動で行います。この自動化こそが、後述するセクションで説明される「2 つのプロンプトで 1 日」という多日にわたるセットアップを劇的に短縮する要因となっています。
image*図 2. NVIDIA TAO エージェントによるポストトレーニングインフラストラクチャ*
NVIDIA TAO は、対応するモデルファミリー向けにビジョンモデルのポストトレーニングワークフローをコーディングエージェントが実行できるよう支援する「エージェントスキル」を導入しました。これらのスキルには、モデルのトレーニング、評価、最適化、そして提供に必要なタスク固有の知識がパッケージ化されています。具体的には、フレームワークの詳細やランチャーの動作、設定ファイルの構造、データ読み込みの方法、評価ワークフローなどが含まれます。
手動でコマンドや設定ファイルを一つずつ組み立てる必要はありません。TAO スキルを利用すれば、コーディングエージェントがワークフローを推論し、正しい手順を自動的に生成してくれます。
Cosmos 3 のアーキテクチャは、その機能を「Reasoner タワー」と「Generator タワー」に分離しています。Reasoner タワーは多様なモダリティを理解し論理を処理するビジョンランゲージモデル(VLM)であり、一方 Generator タワーは動画と行動の生成を担当します。
TAO エージェントスキルを使用すると、この 2 つの重み(ウェイト)の分離が自動的に処理されます。これにより、ポストトレーニングでは下流タスク向けに Reasoner の重みだけを特定して最適化することが可能になります。
コーディングエージェント向けの TAO スキルインストール方法
TAO スキルセットは、あらゆるコーディングエージェントで利用可能です。本例では Codex を使用していますが、Claude での設定手順も NVIDIA-TAO/tao-skill-bank の GitHub リポジトリに記載されています。
最も迅速なセットアップ方法は、TAO スキルバンクのリポジトリにある自動インストールスクリプトを利用することです。もし手動で各手順を踏みたい場合は、同リポジトリ内でスクリプトがどのように分解されているかを確認できます。
実験を開始する前に、ターミナル環境に必要なキーを設定してください。
export HUGGINGFACE_TOKEN="your_hf_token" #To pull missing models
export NGC_API_KEY="your_ngc_key" #For TAO Docker containers
export AUTOML_LLM_API_KEY="your_llm_key" #Required for LLM-guided hyperparameter sweeps in AutoML
データセット
本例では、トヨタが提供する Woven Traffic Safety (WTS) データセット を用いて、Cosmos 3 Nano のポストトレーニングを行う方法を示します。実験の焦点は、8,000 件以上の訓練・検証サンプルを含む 4 択動画質問応答タスクです。
このデータセットは、交通安全において詳細な実世界シーン理解が不可欠であるため、Cosmos 3 のポストトレーニングを説明する目的に最適です。モデルは、動画から複雑な道路構造、信号機、車両、歩行者、そしてイベントの文脈について推論する必要があります(図 3)。ただし、このワークフローは倉庫監視や自動運転車の知覚、ロボットの作業セルなど、あらゆる下流の視覚的推論タスクにも応用可能です。
データセットの例
質問: 道路の形状はどうなっていますか?
- A: 単一車線(右カーブ)
- B: 単一車線(直線)
- C: 交差点(信号なし)
- D: 交差点(信号あり)
正解: D
image*図 3. Woven Traffic Safety (WTS) データセットの視覚的概要*
シングルプロンプトで LoRA ポストトレーニングを実行する方法
認証情報をエクスポートした同じ環境において、単一の Codex プロンプトでエンドツーエンドの全体パイプラインを開始できます:
Woven Traffic Safety データセット上で Cosmos 3 モデルに対して LoRA ポストトレーニングを実行する。
訓練データ: /home/…/WTS_dataset/wts_data_train
検証データ:/home/…/WTS_dataset/wts_data_val
ベースモデル(Hugging Face 上):nvidia/Cosmos3-Nano
ポストトレーニング後のモデルと比較するため、まずはベースライン評価を実行します。
image*図 4. LoRA エージェント微調整のステップバイステップ実行パイプライン***
裏側では、Codex が TAO ライブラリをクエリして「Cosmos-reason」に特化したスキルを選択します。エージェントは基盤となるフレームワークやデータローダーを自律的に処理し、以下の手順を順次実行します。
- 自動エラー修正:エージェントがデータセットのアノテーションを検索し、動画の FPS パラメータ不足を指摘すると、その場で設定パッチを適用します。
- モデルキャッシュ:Hugging Face のトークンを使用して、Cosmos 3 の重みデータを安全に取得します。
- ベースライン評価:重みを一切変更する前に、ゼロショットベースライン評価を実行。ベースとなる Cosmos 3 モデルの初期精度は 54.41% でした。
- LoRA パイプライン実行:最適化された LoRA の学習設定を生成し、TAO によるトレーニングコンテナを開始します。
ポストトレーニングが完了すると、エージェントは LoRA で適応させたモデルを評価し、その結果をベースラインと比較します。
8 枚の NVIDIA A100 Tensor Core GPU を使用して、わずか 1 ランのトレーニング(約 30 分)で、モデルは 87.14% の精度に到達しました。これは 32 ポイントもの劇的な向上であり、すべて手動操作なしで達成されたものです。
TAO AutoML でビジョンモデルを最適化する
LoRA は強力な初期結果をもたらしますが、ポストトレーニングの性能は適切な設定の選択にかかっています。学習率、LoRA ランク、ドロップアウト、バッチサイズ、スケジューラーの設定など、さまざまなハイパーパラメータが最終的な精度に影響を与えます。
一つずつ手動で試すのではなく、TAO AutoML を使えばエージェントに重要なポストトレーニングのパラメータを体系的に探索させることができます。
TAO AutoML は、以下を含む幅広いパラメータ検索戦略をサポートしています:
- ベイズ最適化
- Hyperband
- ベイズ最適化と Hyperband の組み合わせ
- バッチファースト・ベイズ最適化
- LLM によるガイダンス付き探索(NVIDIA NIM、OpenAI、または OpenAI 互換エンドポイントなどの LLM ブレーンを用いてハイパーパラメータを提案。NVIDIA_API_KEY または AUTOML_LLM_API_KEY が必要。今回の実験では Gemini API エンドポイントを使用)
各アルゴリズムの簡単な説明については、TAO AutoML アルゴリズムドキュメントをご覧ください。
同じコーディングエージェントのチャットで別のプロンプトを入力すれば、エージェントに AutoML 探索を実行させることも可能です。
LoRA の結果を改善するために AutoML スイープを実行します。TAO に適切な探索戦略を選定させ、重要なトレーニングハイパーパラメータを調整させます。検証精度の最適化を行い、最良モデルを要約しましょう。
エージェントは複数の戦略を用いて候補トライアルを生成し、各実験を開始・追跡し、ハイパーパラメータと結果を評価して、最適な設定を記録します。
LoRA と AutoML はどの程度の精度向上をもたらしたか?
TAO エージェントの自動化機能と TAO AutoML の最適化能力を組み合わせることで、ゼロショットベースラインと比較してモデルは驚異的な精度向上を達成しました。たった 2 つのプロンプトだけで、未調整の基礎モデルから高度に特化した交通安全の専門家へと進化させたのです。
| モデルバリアント | ストラテジー | 検証精度 | ベースラインからの改善 |
|---|---|---|---|
| Cosmos 3 Nano (Base) | ゼロショットベースライン | 54.41% | リファレンス |
| Cosmos 3 Nano + LoRA | シングルプロンプトベースライン LoRA | 87.14% | +32.73 ポイント |
| Cosmos 3 Nano + AutoML | ベイズ最適化 | 93.35% | +38.94 ポイント |
*表 1. 異なるポストトレーニング戦略における Cosmos 3 Nano の検証精度の向上*
想定されるハードウェアと実行環境は?
TAO スキルの多構成実験スイープには、クラウド上の NVIDIA ハードウェアを活用しました。Cosmos 3 の MoT アーキテクチャの効率性により、NVIDIA A100 (80 GB) GPU を搭載したノード上で LoRA によるポストトレーニングを 1 エポック行うのに要するのは約 30 分です。つまり、1 時間未満で精度 87.14% を達成する高精度なモデルを迅速に構築できます。
ただし重要な補足として、この閾値を超える精度を目指す場合は、最適な設定を見つけるために TAO AutoML によるハイパーパラメータのスイープが必要です。今回の実験環境では、Oracle Cloud Infrastructure (OCI) でホストされた複数の A100 GPU ノード上で並列実行した結果、43 の並行試行を処理するのに 19.5 時間かかりました。
比較のため、フルパラメータの SFT(Supervised Fine-Tuning)を実行した場合、NVIDIA H100 GPU では 3 時間 34 分を要しました。
ポストトレーニング後の定性的な結果はどうなのか?
数値だけでは物語の半分しか語れません。ドメイン特化型の真価が発揮されるのは、複雑で曖昧な実世界のエッジケースを評価したときです。図 5 と図 6 は、モデルのポストトレーニング前後の定性的な比較を示しています。
image*Figure 5. Qualitative comparison of road formation reasoning before and after model post-training*
image*Figure 6. Qualitative comparison of road type classification between the baseline and optimized model*
Cosmos 3 の LoRA アダプターをデプロイする方法
Cosmos 3 Reasoner NIM を使えば、OpenAI と互換性のある本番環境向けの推論エンドポイントを最短時間で構築できます。このサービスは、デバイス上での効率的な推論に特化した、隔離された最適化済みの自己回帰型推論エンジンを提供します。
NIM マイクロサービスは事前にビルドされ最適化されたコンテナとして提供されるため、手動で vLLM の依存関係を設定したり、複雑な CUDA の組み合わせを調整したりする必要はありません。
テキスト、画像、動画のいずれの入力からも、ネイティブにテキスト出力を提供します。学習済みのモデルをデプロイする際は、LoRA アダプターが格納されたディレクトリをデプロイ時に NIM 環境へ直接指定するだけで完了です。
Cosmos 3 モデルを NIM で運用するための手順については、「動画推論向け NVIDIA Cosmos 3 Reasoner NIM の実行方法」 の動画チュートリアルをご覧ください。LoRA アダプターを組み込む際は、NVIDIA NIM ドキュメント を参照してください。
Cosmos 3 のポストトレーニングを始める
汎用的な AI から、高度に特化した物理 AI へ移行する際、もはやインフラとの格闘は必要ありません。NVIDIA Cosmos 3 Reasoner タワーが持つ構造的推論能力と、NVIDIA TAO エージェントスキルによる自動化を組み合わせることで、生データからデプロイ可能な専門的なビジョン・ランゲージモデルまで、たった一日で構築できます。
自然言語の指示 2 つだけで、コーディングエージェントがフレームワークの複雑さを処理し、データのバグを修正し、ベースラインベンチマークを実行します。さらに TAO AutoML を活用した高度なハイパーパラメータ調整も、手作業なしで完遂されます。これにより、エンジニアリングチームは物理 AI やロボティクスにおける核心的な課題解決に集中できるようになります。
自分自身でビジョン推論モデルのポストトレーニングを始めたいですか?ローカル開発環境でこのワークフローを実装するためのリソースをご紹介します:
- Cosmos 3 を試す
Hugging Face で Cosmos 3 Nano および Super チェックポイントをダウンロードする
- NVIDIA/cosmos GitHub リポジトリでサンプルコードと例を探す
- Cosmos 3 Nano Reasoner モデルの体験版、および Cosmos 3 Nano モデルの体験版を試す
- 「ビデオ推論向け NVIDIA Cosmos 3 Reasoner NIM の実行方法」という動画チュートリアルを見る
- TAO エージェントスキルをインストールする:NVIDIA-TAO/tao-skill-bank GitHub リポジトリでインストールスクリプト、実装ガイド、スキル一覧を取得できます。技術的な質問は TAO デベロッパーフォーラムへ。
- AutoML についてさらに学ぶ:AutoML のハイパーパラメータ最適化戦略とコアレイヤーを深く理解したい場合は、NVIDIA TAO ドキュメントをご覧ください。
チュートリアルはこちら:「TAO 7 Agent Skills で NVIDIA Cosmos 3 をポストトレーニングする」の動画にあるビジュアル設定を参考に進めてください。
ライブ配信も開催します。7 月 16 日の Cosmos Labs ライブストリームに参加して質問を投稿したり、7 月 30 日の Cosmos Labs オフィスアワーにご参加ください。
原文を表示
What if autonomous coding AI agents could push your vision reasoning models above 90% accuracy with almost no manual effort? When adapting vision reasoning models to production video tasks, developers often lose days to data formatting, container setup, training scripts, baseline evaluation, and hyperparameter sweeps before they even know whether post-training improves accuracy.
Combining the open physical AI world foundation model NVIDIA Cosmos 3 with NVIDIA TAO agent skills offers a solution to this challenge. Cosmos 3 connects understanding, generation, simulation, and action through a shared omnimodal world model. It unifies text, image, video, ambient sound, and action tracking under a mixture-of-transformers (MoT) architecture. While the model offers exceptional out-of-the-box vision reasoning, every real-world deployment requires domain specialization to handle unique camera angles, edge cases, and environments. This is where post-training becomes important.
This post demonstrates how you can seamlessly post-train the NVIDIA Cosmos 3 Nano model for video question answering using a coding agent and the NVIDIA TAO library of vision model agentic fine-tuning skills.
The NVIDIA experiments show that by using Low-Rank Adaptation (LoRA), the workflow efficiently adapted the model, instantly boosting the zero-shot baseline from 54.41% exact-match accuracy (4-way multiple-choice) to an impressive 87.14% in a single run. And by leveraging TAO AutoML to systematically sweep configurations and eliminate guesswork, it pushed peak accuracy to 93.35%, condensing what was a multiday engineering effort into a single day of automated execution, driven by a few natural language prompts.
What are the benefits of the Cosmos 3 MoT architecture?
NVIDIA Cosmos 3 MoT architecture uses an autoregressive transformer for robust reasoning and planning, paired with a diffusion transformer to accurately predict future world states and actions. Available in multiple sizes including Super 64B and Nano 16B, Cosmos 3 consistently ranks #1 among open models on benchmarks, including:
- VANTAGE-Bench for video understanding
- PAI-Bench and Physics-IQ for world generation accuracy
- RoboLab and RoboArena for action policy
Figure 1 shows the unified dual-tower design split into an autoregressive reasoning pathway and an iterative diffusion generation pathway. Modality-specific inputs are tokenized and processed through separate LayerNorm and MLP blocks, interacting through a cross-stream connection where key-value states (KAR, VAR) are passed on to the generative full-attention block for the textual and visual context.

What post-training method is optimal for Cosmos 3 Nano?
Foundation models such as Cosmos 3 learn generalized patterns from massive, diverse datasets. Post-training is essential to help the models understand specialized domain tasks, vocabulary, and specific camera perspectives better.
When it comes to post-training vision language reasoning models such as Cosmos 3 Nano, developers typically choose between two methods:
- Full-Parameter Supervised Fine-Tuning (SFT): Best when the domain shift is massive or the task requires structural model changes. However, since SFT updates all model weights, it requires extensive computing resources and may show regression on general knowledge.
- Low-Rank Adaptation (LoRA): Ideal for fast iteration. LoRA freezes the base model weights and injects trainable rank-decomposition matrices.
For the example detailed in this post, LoRA post-training required ~7x fewer GPU hours compared to full-parameter SFT for Cosmos 3 Nano, making a one-day post-training turnaround a reality for engineering teams.
What are the options for how to post-train Cosmos 3 Nano?
There are two options for how to post-train Cosmos 3 Nano:
- Open framework: The fully open Cosmos 3 post-training framework exposes training recipes, dataset formats, and configuration files directly, so you can build and own every step of the post-training pipeline. This is a good fit if you need custom training logic or want to integrate with existing infrastructure.
- TAO agent skills: The skills sit on top of that same capability and automate it. A coding agent reasons through the workflow, patches data issues, runs the training container, and sweeps hyperparameters for you. This automation is what compresses a multiday setup into the one-day, two-prompt experience outlined in the following sections.

NVIDIA TAO introduces agent skills that help coding agents execute vision model post-training workflows for supported model families. These skills package the task-specific knowledge required to train, evaluate, optimize, and serve models, including framework details, launcher behavior, config structure, data loading, and evaluation workflows.
Instead of manually assembling every command and config file, TAO skills allow a coding agent to reason through the workflow and generate the correct steps.
The Cosmos 3 architecture separates its capabilities into a Reasoner tower (a vision language model for multimodal understanding and logic) and a Generator tower (for video and action generation). When using TAO agent skills, the workflow automatically handles the separation of these weights, ensuring that your post-training specifically targets and optimizes only the Reasoner weights for your downstream tasks.
How to install TAO skills for a coding agent
TAO skills set can be installed for use by any coding agent. This example uses Codex. Similar setup instructions are also available for Claude in the NVIDIA-TAO/tao-skill-bank
GitHub repo. The fastest setup path is to use the automated installation script from the TAO skill bank repo.
If you’d rather drive each step yourself, the repo also breaks down the script into steps.
Before starting the experiment, populate your terminal environment with the required keys:
export HUGGINGFACE_TOKEN="your_hf_token" #To pull missing models
export NGC_API_KEY="your_ngc_key" #For TAO Docker containers
export AUTOML_LLM_API_KEY="your_llm_key" #Required for LLM-guided hyperparameter sweeps in AutoML
Dataset
This example shows how to post-train Cosmos 3 Nano on the Woven Traffic Safety (WTS) dataset from Toyota. The experiment focuses on a four-way multiple-choice video question-answering task, which includes more than 8,000 training and validation samples.
This dataset is useful for demonstrating Cosmos 3 post-training because traffic safety requires detailed real-world scene understanding. The model must reason about complex road layouts, signals, vehicles, pedestrians, and event context from video (Figure 3). But the same workflow applies to any downstream visual-reasoning task, such as warehouse monitoring, autonomous vehicle perception, robot workcells, and more.
Dataset example
Question: What is the formation of the road?
- A: Single road (right curve)
- B: Single road (straight line)
- C: Intersection (without signal)
- D: Intersection (with signal)
Expected answer: D

How to run LoRA post-training with a single prompt
In the same environment where you exported the credentials, you can kick off an entire end-to-end pipeline with a single Codex prompt:
Perform LoRA post-training of the Cosmos 3 model on the Woven Traffic Safety dataset.
Training data: /home/…/WTS_dataset/wts_data_train
Validation data: /home/…/WTS_dataset/wts_data_val
Base model on Hugging Face: nvidia/Cosmos3-Nano
Also perform a baseline evaluation first, to compare with the post-trained model.

Behind the scenes, Codex queries the TAO library and selects the specialized Cosmos-reason skill. The agent autonomously handles the underlying framework and data loaders and executes the follow sequentially:
- Automated error patching: The agent scans the dataset annotations, flags a missing video FPS parameter, and applies a configuration patch on the fly.
- Model caching: It uses your Hugging Face token to securely pull the Cosmos 3 weights.
- Baseline evaluation: Before altering any weights, it runs a zero-shot baseline evaluation. The base Cosmos 3 model scores an initial 54.41% accuracy.
- LoRA pipeline execution: The agent generates the optimized LoRA training configurations and triggers the TAO training container.
When post-training is complete, the agent evaluates the LoRA-adapted model and compares the results against the baseline.
In just one run, and around 30 minutes of training time on eight NVIDIA A100 Tensor Core GPUs, the model jumps to 87.14% accuracy, a massive improvement of 32 percentage points, achieved completely hands-free.
How to optimize a vision model with TAO AutoML
LoRA provides a strong first result, but post-training performance often depends on selecting the right configuration. Learning rate, LoRA rank, dropout, batch size, scheduler settings, and other hyperparameters can all affect final accuracy.
Instead of manually trying one configuration at a time, TAO AutoML lets the agent run a structured sweep across important post-training parameters.
TAO AutoML supports a range of parameter search strategies, including but not limited to:
- Bayesian optimization
- Hyperband
- Bayesian optimization and Hyperband
- Batch-first Bayesian optimization
- LLM-guided search proposes hyperparameters using an LLM brain (NVIDIA NIM, OpenAI, or any OpenAI-compatible endpoint). Requires NVIDIA_API_KEY or AUTOML_LLM_API_KEY. For this experiment, Gemini API endpoint was used.
For a brief explanation of each algorithm, see the TAO AutoML algorithm documentation.
With another prompt in the same coding agent chat, you can ask agent to run AutoML sweep:
Run an AutoML sweep to improve the LoRA result. Let TAO choose suitable search strategies
and tune the important training hyperparameters. Optimize validation accuracy and summarize
the best models.
The agent generates candidate trials using multiple strategies, launches each experiment, tracks the hyperparameters, evaluates the results, and records the best configurations.
What accuracy improvements did LoRA and AutoML deliver?
By combining the automation of TAO agent skills with the optimization power of TAO AutoML, the model achieved exceptional accuracy gains over the zero-shot baseline. The entire experiment progressed from an unaligned base model to a highly specialized traffic safety expert through just two prompts.
What hardware and runtime should be expected?
Cloud-based NVIDIA hardware was used to test the multiconfiguration experiment sweeps of the TAO skills. Thanks to the efficiency of the Cosmos 3 MoT architecture, a single LoRA post-training epoch takes roughly 30 minutes on a node of NVIDIA A100 (80 GB) GPUs. This means that in under an hour, you can quickly spin up a highly accurate model that delivers 87.14% accuracy.
However, as a crucial clarification, if you want to push your accuracy past this threshold, finding the optimal configuration requires a TAO AutoML hyperparameter sweep. In this experiment environment, this took 19.5 hours to process the 43 parallel trials, running completely in parallel across multiple nodes of A100 GPUs hosted on the Oracle Cloud Infrastructure (OCI).
For comparison, a full-parameter SFT run took 3 hours and 34 minutes on NVIDIA H100 GPUs.
What are the qualitative post-training results?
Numbers only tell part of the story. The true value of domain specialization shows up when evaluating complex, ambiguous real-world edge cases. Figures 5 and 6 show qualitative comparisons before and after model post-training.


How to deploy a post-trained Cosmos 3 LoRA adapter
The Cosmos 3 Reasoner NIM offers the fastest path to a production-grade, OpenAI-compatible Reasoner endpoint. It features an isolated and optimized autoregressive reasoner built for efficient on-device reasoning. NIM microservices ship as prebuilt, optimized containers, enabling you to entirely skip manual vLLM dependencies or intricate CUDA-pairing configurations.
It natively serves text outputs from text, image, and video inputs. To deploy your post-trained model, simply pass your post-trained LoRA adapter directory directly to the NIM environment during deployment.
Watch the video tutorial How to Run NVIDIA Cosmos 3 Reasoner NIM for Video Reasoning for step-by-step instructions on serving the Cosmos 3 model using NIM. To incorporate the LoRA adapters, refer to the NVIDIA NIM documentation.
Get started post-training Cosmos 3
The transition from general-purpose AI to highly specialized physical AI no longer requires wrestling with infrastructure. By combining the structural reasoning power of the NVIDIA Cosmos 3 Reasoner tower with the automation of NVIDIA TAO agent skills, you can transition from raw video data to a deployment-ready, specialized vision-language model in a single day.
With two natural language prompts, the coding agent handles framework complexity, patches data bugs, executes baseline benchmarks, and runs advanced hyperparameter tuning via TAO AutoML entirely hands-free, letting engineering teams focus on solving core physical AI and robotics challenges.
Ready to post-train your own vision reasoning models? Check out these resources to implement the workflow in your local development environment:
- Try Cosmos 3
Download the Cosmos 3 Nano and Super checkpoints on Hugging Face
- Find examples and code on the NVIDIA/cosmos GitHub repo
- Try the Cosmos 3 Nano Reasoner model experience and the Cosmos 3 Nano model experience
- Watch the video tutorial, How to Run NVIDIA Cosmos 3 Reasoner NIM for Video Reasoning
- Install TAO agent skills: Get installation scripts, implementation guides, and skills list at the NVIDIA-TAO/tao-skill-bank GitHub repo. Visit the TAO Developer Forum for technical questions.
- Learn more about AutoML: For a deep dive into AutoML hyperparameter optimization strategies and core layers, check out the NVIDIA TAO documentation.
- Watch the tutorial: Follow the visual setup in the video Post-Train NVIDIA Cosmos 3 With TAO 7 Agent Skills.
- Join us live and ask questions: Tune in to the Cosmos Labs livestream on July 16 and join us for Cosmos Labs Office Hours on July 30.
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