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Title: PINK: UNVEILING THE POWER OF REFERENTIAL COMPREHENSION FOR MULTI-MODAL LLMS 作者: Shiyu Xuan 发表日期: 2023-10-01 一、Introduction 背景知识 Referring：识别图片中具体的目标类别（包括给定point、bounding box、mask等） Grounding：给定文本描述，输出bounding box 简单来讲，Referring是给定坐标，输出文本（类别或者描述）；Grounding是给定文本，输出坐标 1.1 该论文试图解决什么问题？ 大部分的MLLM缺乏指代能力（Referential Comprehension (RC)），这篇提出一个新方法增强MLLM的RC能力。这篇文章中RC即包括Referring能力也包括Grounding能力 1.2 Key Contributions 提出pink增加MLLM的RC能力 用设计的各种RC任务，以一个低成本的方式构建质量微调数据集。为了进一步提升模型RC能力，提出自一致提升方法（self-consistent bootstrapping ）扩展一个数据集的dense object annotations到高质量的referring-expression-bounding-box pair。 端到端训练框架，两个模态从指令微调中都收益（视觉、LLM加入了可学习参数，Adapter） SOTA（在某些方面比Kosmos-2还强） 介绍中的要点 传统VQA和RC的区别 传统的VQA是image-level的, RC VQA是更细粒度的 Method 整体架构 右边的self-consistent bootstrapping包括两步（1）grounding caption： 给定框生成caption，（2）visual grounding： 给定caption预测框 左边的模型结构包括visual encoder，projection layer，decoder-only LLM。 Training Pipeline：（1）第一阶段：只训练projection layer；（2）第二阶段：冻结e visual encoder和LLM。 训练新添加的Adapters参数（viusal encoder和LLM都会新加一些参数）和projection layer 指令微调数据集构建 设计的RC task包括如下（前3个是已经存在工作的方法，后面的是作者后设计的） visual relation reasoning visual spatial reasoning PointQA Visual Relation Reasoning Coarse Visual Spatial Reasoning：define four coarse spatial positions as top-left, top-right, bottom-left, and bottom-right....

Title: 作者: 发表日期: 一、Introduction 1.1 该论文试图解决什么问题？ LLM可以通过in-context learning利用背景信息和任务信息，然而，VLM还很难理解多张图片的多模prompt。之前的很多工作只能处理单张图片，尽管已经存在可以处理多张图片的多模模型，但是其预训练数据的prompt不够老练（sophisticated）。本文提出MMICL， 从模型设计和数据两个方面去解决这个问题（训练的数据和真实应用场景的数据存在gap）。 这个gap表现为： 图片和文本交错的多模上下文 图片的文本指代 多模数据存在空间、逻辑、时间关系 当前VLM存在的现状 Hard to Understand Complex Prompt With Multiple Images and Text 难以理解包含多张图片且图片与文本相互交错的复杂问题。虽然Flamingo可以处理多张图片，但是其预训练数据的prompt不过老练（sophisticated） Hard to Understand Text-to-Image Reference 很难理解问题问的哪张图片 Hard to Understand the Relationships between Multiple Images 之前用的训练数据是从网上爬取的，虽然来自同一个页面，但是图片间的联系可能是比较弱的。图片之间缺乏联系（interconnected）阻碍VLM理解多张图片之间的复杂关系（空间、时间、逻辑关系），其进一步限制了模型的推理能力和few-shot能力 1.2 Key Contributions 提出方法MMICL， 可以有效的处理多模输入（包括多张图片的关系和文本到图片的指代） 提出新的上下文方案（an extra image declaration section and image proxy tokens）增强VLM的上写文学习能力 构建MIC（Multi-modal In-Context）数据集 此外，MMICL可以缓解语言的偏见（language bias），广泛语境下language bias会导致幻觉问题 Method Experiments

Title: Flamingo: a Visual Language Model for Few-Shot Learning 作者: Jean-Baptiste Alayrac, Jeff Donahue 发表日期: 2022.11 一、Introduction 1.1 该论文试图解决什么问题？ 多模领域的few-shot问题 1.2 Key Contributions 提出Flamingo模型，通过几个示例就可执行各种多模任务。由于架构的创新，Flamingo可以处理随意的图片（可以多张图片）和文本 通过few-shot学习，定量评估Flamingo是如何迁移到其他各种任务的 通过few-shot学习，Flamingo在16任务中的6个任务(6个人任务是finetune过的)取到SOTA。Flamingo可以在其他数据集上通过fine-tune取到SOTA。 Method Flamingo架构总览如下图 从图中可以看到Flamingo架构有两个关键点组件，Perceiver Resampler和Gated XATTN-DENSE Perceiver Resampler: 任意数量的图片或者视频经过视觉模型编码后，再通过Pereiver Resampler输出固定数量的visual tokens。注：该模块决定了Flamingo可以处理多张图片的能力（即具有few-shot的能力） Gated XATTN-DENSE: 主要是指cross attention的基础加入门机制(tanh(a), a初始化为0)，可以提升性能和训练的稳定性 Visual processing and the Perceiver Resampler Perceiver Resampler示意图如下，学习DETR的query机制，有几个query，输出就是几个visual token（论文中为5） Conditioning frozen language models on visual representations 在Transformer中的cross attention的基础加入门机制 Multi-visual input support: per-image/video attention masking 网络上爬取的文档是图片和文本交错的信息。该模块是用来控制当前文本token可以注意到的图片（离当前文本token最近的上一个图片） Training on a mixture of vision and language datasets Flamingo训练采用了三个数据集：...

Title: MME: A Comprehensive Evaluation Benchmark for Multimodal Large Language Models 作者: Chaoyou Fu, Peixian Chen, Yunhang Shen, Yulei Qin, Mengdan Zhang, Xu Lin1Zhenyu Qiu, Wei Lin, Jinrui Yang, Xiawu Zheng, Ke Li, Xing Sun, Rongrong Ji; Tencent Youtu Lab , Xiamen University 发表日期: 2023.7 项目主页：MME Note: 项目主页加入了新的多模模型，得分已经远远超过论文的那个几个模型 一、Introduction 缩写 LLM: Large Language Model MLLM: Multimodal Large Language Model LLM 三个代表性的能力: In-Context Learning(ICL), instruction following, Chain-of-Thought (CoT) 1.1 该论文试图解决什么问题？ 多模模型缺乏一个全面的评估benchmark，该论文首次提出多模大模型的评估benchmark MME。在14个子任务上度量多模大模型的感知和认知能力。...

Title: Prototype-based Embedding Network for Scene Graph Generation 作者: Chaofan Zheng, Xinyu Lyu, Lianli Gao†, Bo Dai, Jingkuan Son 发表日期: 2023.3 一、Introduction 1.1 该论文试图解决什么问题？ 许多subject-object对之间视觉外观存在多样性，导致类内方差大（intra-class variation）比如（“man-eating-pizza, giraffe-eating-leaf”）；类间相似（inter-class similarity）比如（“man-holding-plate, man-eating-pizza”）。导致当前的SGG方法无法捕获关系的compact and distinctive representations，无法学习到一个完美的决策边界（perfect decision boundaries）用于关系预测。 该文提出PE-Net（Prototype-based Embedding Network）网络，该网络用原型对齐的紧凑的有区分的表示（prototype-aligned compact and distinctive representations）来对实体和关系建模。最后关系的预测在常规的embedding空间进行。PE-Net还包含两个模块，作用如下： Prototype-guided Learning (PL, 原型引导的学习): 帮助有效的学习谓词匹配 Prototype Regularization (PR)：缓解由语义重叠（semantic overlap）带来的二义性谓词匹配问题 解决思路 类内（intra-class）: 紧凑性（compactness） 类间（inter-class）: 区别性（distinctiveness） 关于prototype的理解：比如人eating，狗eating，马eating，对于具体的实例来讲，是不一样的，但是对于eating这个含义是一样，这个共性的含义就叫prototype 1.2 Key Contributions 提出一个简单且有效的方法PE-Net，其生成compact and distinctive的实体|关系表征，然后建立实体对和关系的匹配用于关系识别。 引入Prototype-guided Learning (PL)帮助PE-Net有效的学习，设计Prototype Regularization (PR)去缓解由语义重叠造成的二义性匹配问题 在VG和Open Images上，显著提升关系识别能力，取得新的SOTA。 Method Experiments