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多模態(tài)大語(yǔ)言模型:從視覺(jué)故事到技術(shù)核心 原創(chuàng) 精華

發(fā)布于 2025-7-1 08:45
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在人工智能的世界里,多模態(tài)大語(yǔ)言模型(Multimodal Large Language Models,簡(jiǎn)稱MLLMs)正以前所未有的速度改變著游戲規(guī)則。這些模型不僅能理解文字,還能“看懂”圖片、視頻,甚至“聽(tīng)懂”聲音,仿佛擁有了人類的多種感官。從谷歌最新的Veo 3生成令人驚嘆的視頻,到ElevenLabs創(chuàng)造出幾乎以假亂真的AI配音,這些曾經(jīng)只存在于科幻小說(shuō)中的場(chǎng)景,如今正一步步走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

今天,我們就來(lái)深入探索多模態(tài)大語(yǔ)言模型背后的奧秘。這篇文章是系列的第一部分,我們將重點(diǎn)探討多模態(tài)模型的視覺(jué)故事,看看它們是如何“看”世界的。第二部分,我們會(huì)深入研究這些模型是如何生成多模態(tài)內(nèi)容的,以及它們?cè)诟鱾€(gè)行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。

一、多模態(tài)的挑戰(zhàn)

多模態(tài)聽(tīng)起來(lái)很酷,但實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻并不容易。當(dāng)我們?cè)噲D讓模型同時(shí)處理多種模態(tài)(比如文字、圖片、音頻等)時(shí),就會(huì)遇到不少難題。

(一)如何表示信息?

想象一下,你手里有一張貓的圖片、一段描述貓的文字,還有一段貓的叫聲。這些看似不同的東西,其實(shí)都代表著同一個(gè)概念——“貓”。但問(wèn)題是,我們?cè)撊绾伟堰@些不同模態(tài)的信息表示成一種統(tǒng)一的形式,讓模型能夠理解和學(xué)習(xí)呢?這就像是要把各種形狀不規(guī)則的積木拼在一起,還得讓它們嚴(yán)絲合縫。

(二)如何對(duì)齊不同模態(tài)?

即使我們能把這些信息表示出來(lái),還有一個(gè)問(wèn)題:怎樣才能讓不同模態(tài)之間建立起直接的關(guān)系呢?比如,圖片中的貓和文字里提到的貓,它們之間得有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系,模型才能明白它們說(shuō)的是同一個(gè)東西。

這就涉及兩種方法:

  1. 顯式對(duì)齊(Explicit Alignment):這種方法就像是給模型畫了一張?jiān)敿?xì)的地圖,直接告訴它不同模態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。比如,我們可以用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(Dynamic Time Warping,簡(jiǎn)稱DTW)算法,或者在注意力機(jī)制中加入監(jiān)督信號(hào),甚至用對(duì)齊矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)。不過(guò),這種方法需要大量的標(biāo)注數(shù)據(jù),成本比較高。
  2. 隱式對(duì)齊(Implicit Alignment):這種方法更聰明一些,它讓模型自己去學(xué)習(xí)不同模態(tài)之間的關(guān)系。比如,自注意力機(jī)制(Self-Attention)、對(duì)比學(xué)習(xí)(Contrastive Learning)或者協(xié)同注意力機(jī)制(Co-Attention Mechanisms)都可以幫助模型自己發(fā)現(xiàn)哪些部分是相關(guān)的。這種方法不需要標(biāo)注數(shù)據(jù),但對(duì)模型的學(xué)習(xí)能力要求更高。

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舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,我們想讓模型理解“貓”這個(gè)概念。無(wú)論是文字、圖片還是聲音,它們對(duì)應(yīng)的嵌入(Embedding)都應(yīng)該在同一個(gè)空間里盡可能接近,而“狗”的嵌入則應(yīng)該離“貓”遠(yuǎn)一些。只有這樣,模型才能正確地把不同模態(tài)的信息對(duì)齊起來(lái)。

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二、多模態(tài)大語(yǔ)言模型的工作原理

(一)表示學(xué)習(xí)(Representation Learning)

為了解決“如何表示信息”的問(wèn)題,我們引入了表示學(xué)習(xí)的概念。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是讓模型學(xué)會(huì)把不同模態(tài)的信息轉(zhuǎn)換成一種統(tǒng)一的表示形式。這里有兩種主要的方法:

聯(lián)合表示(Joint Representation):這種方法就像是把所有模態(tài)的信息都融合到一個(gè)“大熔爐”里。具體來(lái)說(shuō),我們先把每種模態(tài)(比如文字、圖片等)分別通過(guò)它們自己的編碼器(Encoder)處理。比如,文字可以用BERT編碼器,圖片可以用VIT(Vision Transformer)編碼器。然后,把這些編碼器生成的嵌入(Embedding)通過(guò)拼接(Concatenation)的方式合并起來(lái),再通過(guò)一個(gè)多模態(tài)注意力機(jī)制(Multimodal Attention Mechanism)或者投影層(Projection Layer),給不同的特征分配不同的權(quán)重。最終,生成的聯(lián)合嵌入(Joint Embedding)就包含了所有輸入模態(tài)的完整語(yǔ)義信息。

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這種聯(lián)合表示的方法特別適合輸入模態(tài)之間關(guān)系緊密,或者訓(xùn)練數(shù)據(jù)有限的情況。因?yàn)樗梢宰屇P驮诠蚕淼谋硎究臻g里學(xué)習(xí)到更豐富、更有語(yǔ)義意義的特征。

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協(xié)調(diào)表示(Coordinated Representation):這種方法則完全不同。它先讓每種模態(tài)獨(dú)立地學(xué)習(xí)自己的表示,然后再在融合階段把它們協(xié)調(diào)起來(lái)。具體來(lái)說(shuō),每種模態(tài)(比如文字、圖片、音頻等)都有自己獨(dú)立的模型,這些模型分別訓(xùn)練,甚至可以有自己的損失函數(shù)(Loss Function)。訓(xùn)練完成后,再通過(guò)一種協(xié)調(diào)融合機(jī)制(Coordinated Fusion Mechanism),比如簡(jiǎn)單的拼接、跨模態(tài)注意力(Cross-Modal Attention)或者統(tǒng)計(jì)對(duì)齊方法(如典型相關(guān)分析Canonical Correlation Analysis,簡(jiǎn)稱CCA)把它們的輸出嵌入結(jié)合起來(lái)。

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這種方法的優(yōu)點(diǎn)是,每種模態(tài)都可以保留自己的特征結(jié)構(gòu),不會(huì)被強(qiáng)行塞進(jìn)一個(gè)共享的表示空間。它特別適合模態(tài)之間相對(duì)獨(dú)立,或者有大量模態(tài)特定數(shù)據(jù)的情況。

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(二)融合策略(Fusion Strategies)

融合是多模態(tài)學(xué)習(xí)的核心,它決定了不同模態(tài)的信息如何被整合到一起。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),融合就是把來(lái)自不同模態(tài)(比如文字、圖片、音頻)的信息合并成一個(gè)統(tǒng)一的表示,讓模型能夠做出更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。就像我們把不同食材混合在一起,做出一道美味的菜肴一樣。

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這里有三種常見(jiàn)的融合策略:

  1. 早期融合(Early Fusion):這種方法最簡(jiǎn)單,直接在輸入階段就把不同模態(tài)的原始數(shù)據(jù)拼接在一起。比如,把圖片的像素值和文字的嵌入向量直接拼接起來(lái),然后用一個(gè)模型來(lái)處理。這種方法可以讓模型從一開(kāi)始就學(xué)習(xí)模態(tài)之間的關(guān)系,但它也有缺點(diǎn)。比如,不同模態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和尺度可能差異很大,拼接后的特征空間可能會(huì)變得非常高維,很難處理。而且,這種方法有點(diǎn)“一刀切”,一開(kāi)始就強(qiáng)迫模型用同一種方式處理所有模態(tài),可能不太靈活。
  2. 晚期融合(Late Fusion):這種方法和早期融合完全相反。它先讓每種模態(tài)分別通過(guò)自己的模型處理,然后再把結(jié)果合并起來(lái)。比如,用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)處理圖片,用Transformer處理文字,最后再用加權(quán)平均(Weighted Averaging)或者投票(Voting)的方式把結(jié)果結(jié)合起來(lái)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是,每種模態(tài)都可以用最適合自己的模型來(lái)處理,而且實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較簡(jiǎn)單。但它的缺點(diǎn)是,模態(tài)之間的低層特征無(wú)法交互,因?yàn)樗鼈儽桓綦x得太久了。而且,融合發(fā)生在最后階段,對(duì)每種模態(tài)內(nèi)部的特征學(xué)習(xí)影響不大。
  3. 中期融合(Mid Fusion):這種方法介于早期融合和晚期融合之間,它在模型的中間層把不同模態(tài)的信息結(jié)合起來(lái)。這種方法既可以讓模型學(xué)習(xí)模態(tài)之間的低層交互,又可以保留高層的語(yǔ)義關(guān)系。比如,用一個(gè)注意力機(jī)制(Attention Mechanism)或者特殊的傳輸模塊(Transfer Module),讓不同模態(tài)的信息在多個(gè)層次上交互。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是,既可以保留每種模態(tài)的獨(dú)立性,又可以讓模型學(xué)習(xí)到豐富的跨模態(tài)關(guān)系。但它的缺點(diǎn)是,設(shè)計(jì)和訓(xùn)練起來(lái)比較復(fù)雜,找到最佳的融合點(diǎn)和融合方法也是一大挑戰(zhàn)。

(三)核心編碼器架構(gòu)(Core Encoder Architectures)

在多模態(tài)大語(yǔ)言模型中,編碼器(Encoder)是處理每種模態(tài)信息的關(guān)鍵組件。這里我們來(lái)介紹幾種常用的編碼器架構(gòu):

CLIP(Contrastive Language-Image Pre-training):CLIP是多模態(tài)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要突破。它的核心思想是通過(guò)對(duì)比學(xué)習(xí)(Contrastive Learning),讓模型學(xué)會(huì)把圖片和文字對(duì)應(yīng)起來(lái)。具體來(lái)說(shuō),CLIP有兩個(gè)編碼器:一個(gè)視覺(jué)編碼器(Vision Encoder)處理圖片,一個(gè)文本編碼器(Text Encoder)處理文字描述。這兩個(gè)編碼器通過(guò)一個(gè)對(duì)比目標(biāo)(Contrastive Objective)聯(lián)合訓(xùn)練,讓模型學(xué)會(huì)把相關(guān)的圖片和文字拉近,把不相關(guān)的圖片和文字推遠(yuǎn)。

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訓(xùn)練過(guò)程中,模型會(huì)看到一批圖片和文字對(duì)(比如5對(duì))。它會(huì)分別計(jì)算每張圖片和每段文字的嵌入向量,然后通過(guò)對(duì)比損失函數(shù)(Contrastive Loss Function)來(lái)優(yōu)化。這個(gè)損失函數(shù)會(huì)最大化正確圖片和文字對(duì)的相似度,同時(shí)懲罰錯(cuò)誤對(duì)的相似度。通過(guò)這種方式,CLIP可以從互聯(lián)網(wǎng)上找到的大量圖片和文字對(duì)(比如4億對(duì))中學(xué)習(xí),而不需要人工標(biāo)注的數(shù)據(jù)。這種方法讓模型學(xué)會(huì)了豐富的語(yǔ)義關(guān)系,而且還可以在零樣本(Zero-shot)的情況下完成圖像分類和檢索任務(wù)。

SigLIP(Sigmoid Loss for Improved Efficiency):SigLIP是CLIP的一個(gè)改進(jìn)版本,它解決了CLIP在計(jì)算效率上的問(wèn)題。CLIP需要計(jì)算一個(gè)批次中所有圖片和文字對(duì)之間的相似度,而SigLIP則使用了一種成對(duì)的Sigmoid損失函數(shù)(Pairwise Sigmoid Loss),直接對(duì)單獨(dú)的圖片和文字對(duì)進(jìn)行計(jì)算。這種方法不需要全局計(jì)算所有對(duì)的相似度,可以讓模型更高效地?cái)U(kuò)展到更大的批次,同時(shí)還能保持甚至提高性能。

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SigLIP的架構(gòu)保留了CLIP的雙編碼器結(jié)構(gòu),但它在訓(xùn)練機(jī)制上進(jìn)行了優(yōu)化。它使用單獨(dú)的圖片和文字編碼器生成嵌入向量,然后通過(guò)Sigmoid損失函數(shù)來(lái)鼓勵(lì)匹配對(duì)的相似度高,不匹配對(duì)的相似度低。這種方法在各種圖像和文字任務(wù)中表現(xiàn)出色,而且比傳統(tǒng)的對(duì)比學(xué)習(xí)方法更高效。

RoPE(Rotary Position Embedding):RoPE雖然不是一個(gè)編碼器模型,但它是一種在大語(yǔ)言模型中廣泛使用的嵌入策略。它的核心思想是通過(guò)旋轉(zhuǎn)矩陣(Rotation Matrices)來(lái)編碼位置信息,同時(shí)自然地包含相對(duì)位置依賴關(guān)系。這種方法可以讓模型靈活地處理任意長(zhǎng)度的序列,而且還能在自注意力機(jī)制(Self-Attention Mechanism)中加入相對(duì)位置編碼。

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RoPE的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是基于旋轉(zhuǎn)矩陣的。它通過(guò)旋轉(zhuǎn)嵌入向量來(lái)表示序列中每個(gè)位置的信息。這種旋轉(zhuǎn)方式可以確保嵌入向量之間的點(diǎn)積既包含內(nèi)容相似性,又包含相對(duì)位置關(guān)系。而且,RoPE還有一個(gè)衰減特性(Decay Property),即序列中距離越遠(yuǎn)的詞,它們之間的注意力權(quán)重會(huì)自然降低。這和很多自然語(yǔ)言和多模態(tài)任務(wù)中的局部上下文更重要的特性非常契合。

在多模態(tài)應(yīng)用中,RoPE可以讓模型更有效地處理不同長(zhǎng)度的序列,這對(duì)于處理不同模態(tài)(比如圖片和文字)的時(shí)空特性非常重要。RoPE還可以讓模型處理比訓(xùn)練時(shí)更長(zhǎng)的序列,這對(duì)于需要處理多樣化輸入格式和長(zhǎng)度的多模態(tài)模型來(lái)說(shuō)非常有價(jià)值。

三、多模態(tài)模型的案例研究

(一)LLaVA(Large Language and Vision Assistant)

LLaVA的核心思想是用一個(gè)非常簡(jiǎn)單的架構(gòu),通過(guò)高效地連接一個(gè)預(yù)訓(xùn)練的視覺(jué)編碼器(來(lái)自CLIP)和一個(gè)預(yù)訓(xùn)練的大語(yǔ)言模型(Vicuna),來(lái)實(shí)現(xiàn)令人印象深刻的視覺(jué)推理能力。它通過(guò)一個(gè)可訓(xùn)練的線性投影層(Linear Projection Layer)把視覺(jué)特征映射到語(yǔ)言模型的詞嵌入空間(Word Embedding Space),從而讓模型能夠同時(shí)處理文字和圖片。

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1. 訓(xùn)練過(guò)程

LLaVA的訓(xùn)練分為兩個(gè)階段:

第一階段:視覺(jué)特征對(duì)齊(Visual Feature Alignment,預(yù)訓(xùn)練)

目標(biāo):教會(huì)投影層把視覺(jué)特征映射到語(yǔ)言模型的詞嵌入空間。

數(shù)據(jù):使用Conceptual Captions(CC3M)的一個(gè)子集,包含圖片和對(duì)應(yīng)的描述。

方法:圖片通過(guò)(凍結(jié)的)CLIP-ViT編碼器處理,輸出的視覺(jué)特征通過(guò)(可訓(xùn)練的)線性投影層。這些投影后的視覺(jué)標(biāo)記(Visual Tokens)被添加到標(biāo)記化的描述前面。然后,凍結(jié)的Vicuna語(yǔ)言模型通過(guò)自回歸(Autoregressive)的方式預(yù)測(cè)描述。在這個(gè)階段,只有線性投影層的權(quán)重會(huì)被更新。

第二階段:指令微調(diào)(Instruction Fine-tuning,端到端)

目標(biāo):提高模型遵循指令和進(jìn)行復(fù)雜視覺(jué)對(duì)話的能力。

數(shù)據(jù):使用一個(gè)高質(zhì)量的合成數(shù)據(jù)集(LLaVA-Instruct-158K),由GPT-4生成,包含關(guān)于圖片的各種問(wèn)題、詳細(xì)描述和復(fù)雜推理任務(wù)。這個(gè)數(shù)據(jù)集包括:多模態(tài)對(duì)話(58k)、圖片的詳細(xì)文字描述(23k)和復(fù)雜推理/復(fù)雜視覺(jué)問(wèn)答(77k)。

方法:在這個(gè)階段,投影層和語(yǔ)言模型的權(quán)重都會(huì)在指令數(shù)據(jù)集上進(jìn)行微調(diào)。模型的輸入是投影后的圖像特征和文本指令/問(wèn)題的組合。

2. 工作原理

LLaVA可以處理文本、圖像或兩者的組合輸入。具體來(lái)說(shuō):

  • 文本輸入:Vicuna的語(yǔ)言模型會(huì)把輸入的文本(比如問(wèn)題)通過(guò)它的分詞器(Tokenizer)和嵌入系統(tǒng)(Embedding System)進(jìn)行處理。
  • 圖像輸入:CLIP的視覺(jué)編碼器(特別是它的Vision Transformer,ViT)會(huì)從圖像中提取豐富的視覺(jué)特征。這些特征通常是一系列向量,代表著圖像的不同區(qū)域。
  • 投影:這些視覺(jué)特征向量會(huì)通過(guò)一個(gè)多層感知機(jī)(MLP Projection Layer)進(jìn)行線性變換,把視覺(jué)特征映射到和Vicuna語(yǔ)言模型的詞嵌入空間相同的維度。這樣,視覺(jué)信息就“看起來(lái)像”詞標(biāo)記了。
  • 組合輸入到語(yǔ)言模型:模型會(huì)把投影后的視覺(jué)標(biāo)記和文本標(biāo)記嵌入組合起來(lái)(比如,把視覺(jué)標(biāo)記放在文本標(biāo)記前面)。
  • 語(yǔ)言模型處理(融合和推理):這個(gè)組合后的序列會(huì)被輸入到Vicuna語(yǔ)言模型中。語(yǔ)言模型的注意力機(jī)制會(huì)同時(shí)處理這兩種標(biāo)記,這就是“融合”發(fā)生的地方。模型會(huì)把文本的一部分和相關(guān)的視覺(jué)標(biāo)記關(guān)聯(lián)起來(lái),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)聯(lián)合嵌入(Joint Embedding)和隱式對(duì)齊(Implicit Alignment)。
  • 輸出生成:基于處理后的組合輸入,語(yǔ)言模型會(huì)自回歸地生成一個(gè)文本回答。

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3. 簡(jiǎn)化版解釋

LLaVA就像是一個(gè)超級(jí)聰明的助手。它先用CLIP的“眼睛”(視覺(jué)編碼器)看一張圖片,然后把看到的內(nèi)容變成一種特殊的語(yǔ)言模型能理解的“語(yǔ)言”。接著,它用一個(gè)“翻譯器”(投影層)把圖片的內(nèi)容翻譯成語(yǔ)言模型能懂的詞,然后把這些詞和你問(wèn)的問(wèn)題一起交給超級(jí)大腦(Vicuna語(yǔ)言模型)。大腦會(huì)同時(shí)處理圖片的內(nèi)容和你的問(wèn)題,最后用文字回答你的問(wèn)題。

(二)Llama 3 Vision(Llama 3.1 Vision 8B / 70B)

Llama 3 Vision的目標(biāo)是通過(guò)整合強(qiáng)大的視覺(jué)編碼器和Llama 3語(yǔ)言模型,打造開(kāi)源的多模態(tài)模型。它結(jié)合了Meta在大語(yǔ)言模型、視覺(jué)模型和大規(guī)模訓(xùn)練方法上的最新進(jìn)展,能夠進(jìn)行復(fù)雜的視覺(jué)推理、理解細(xì)微的視覺(jué)細(xì)節(jié),并執(zhí)行涉及圖像和文本的復(fù)雜指令。

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1. 訓(xùn)練過(guò)程

Llama 3 Vision的訓(xùn)練分為兩個(gè)階段:

第一階段:大規(guī)模多模態(tài)預(yù)訓(xùn)練(Large-Scale Multimodal Pre-training)

目標(biāo):讓模型在大規(guī)模數(shù)據(jù)上學(xué)習(xí)基本的視覺(jué)概念及其與語(yǔ)言的深度對(duì)齊。

數(shù)據(jù):使用數(shù)十億對(duì)圖像和文本對(duì),這些數(shù)據(jù)來(lái)自各種來(lái)源,比如公開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和授權(quán)的數(shù)據(jù)集。Meta擁有大量(匿名且保護(hù)隱私的)圖像和文本數(shù)據(jù)。

方法:視覺(jué)編碼器(比如CLIP ViT)、投影模塊(比如兩層MLP)和Llama 3語(yǔ)言模型會(huì)聯(lián)合訓(xùn)練。模型會(huì)學(xué)習(xí)如何根據(jù)圖像預(yù)測(cè)相關(guān)的文本,或者預(yù)測(cè)文本/圖像中被掩蓋的部分。這個(gè)階段會(huì)訓(xùn)練投影模塊,并對(duì)視覺(jué)編碼器和語(yǔ)言模型進(jìn)行微調(diào),以實(shí)現(xiàn)多模態(tài)理解。

第二階段:指令微調(diào)(Instruction Fine-tuning,端到端)

目標(biāo):增強(qiáng)模型遵循多樣化指令、進(jìn)行對(duì)話和執(zhí)行特定多模態(tài)任務(wù)的能力。

數(shù)據(jù):使用高質(zhì)量的多模態(tài)指令數(shù)據(jù)集,包括視覺(jué)問(wèn)答(VQA)、圖像描述、視覺(jué)推理、目標(biāo)定位、圖像中的光學(xué)字符識(shí)別(OCR)、圖表/圖表理解等任務(wù)。

方法:整個(gè)模型(或其重要部分)會(huì)在這些指令數(shù)據(jù)集上進(jìn)行微調(diào),以提高模型的有用性、安全性和任務(wù)特定性能。

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2. 工作原理

Llama 3 Vision處理圖像和文本輸入,生成文本輸出:

  • 文本輸入:使用Llama 3的高級(jí)分詞器(比如128k詞匯量)將文本(比如問(wèn)題、指令)轉(zhuǎn)換為標(biāo)記嵌入。
  • 圖像輸入:輸入圖像會(huì)被預(yù)處理(比如調(diào)整到448×448分辨率),然后通過(guò)強(qiáng)大的視覺(jué)編碼器(比如CLIP ViT模型)。視覺(jué)編碼器會(huì)輸出一系列視覺(jué)嵌入,代表圖像的多個(gè)區(qū)域(比如Llama 3.1 Vision會(huì)生成144個(gè)視覺(jué)標(biāo)記)。
  • 投影:這些視覺(jué)嵌入會(huì)通過(guò)投影模塊(比如兩層MLP),將視覺(jué)特征轉(zhuǎn)換為與Llama 3語(yǔ)言模型輸入空間兼容的嵌入。
  • 組合輸入到語(yǔ)言模型:投影后的視覺(jué)標(biāo)記會(huì)與文本標(biāo)記嵌入組合。可能會(huì)使用特殊的圖像標(biāo)記來(lái)標(biāo)記視覺(jué)信息在序列中的位置。
  • 語(yǔ)言模型處理(融合和推理):Llama 3語(yǔ)言模型會(huì)處理這個(gè)交錯(cuò)的視覺(jué)和文本標(biāo)記序列。它的復(fù)雜注意力機(jī)制(比如分組查詢注意力,用于處理長(zhǎng)序列)可以讓模型深度整合和關(guān)聯(lián)兩種模態(tài)的信息,從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)合嵌入和隱式對(duì)齊。
  • 輸出生成:語(yǔ)言模型會(huì)利用其龐大的預(yù)訓(xùn)練知識(shí)、詳細(xì)的視覺(jué)信息和文本上下文進(jìn)行推理,并生成一個(gè)連貫且相關(guān)的文本回答。

3. 簡(jiǎn)化版解釋

Llama 3 Vision就像一個(gè)超級(jí)智能的“偵探”。它用一個(gè)非常厲害的“眼睛”(視覺(jué)編碼器)把圖像分解成很多細(xì)節(jié)(圖像區(qū)域信息),然后通過(guò)一個(gè)“翻譯器”(投影模塊)把這些細(xì)節(jié)翻譯成語(yǔ)言模型能懂的語(yǔ)言。接著,它把翻譯后的內(nèi)容和你提出的問(wèn)題一起交給一個(gè)超級(jí)聰明的大腦(Llama 3語(yǔ)言模型)。因?yàn)檫@個(gè)大腦經(jīng)過(guò)了大量數(shù)據(jù)的訓(xùn)練,所以它能理解圖像中的復(fù)雜內(nèi)容,并用文字給出非常詳細(xì)且聰明的回答。

多模態(tài)大語(yǔ)言模型:從視覺(jué)故事到技術(shù)核心-AI.x社區(qū)

四、多模態(tài)大語(yǔ)言模型的未來(lái)展望

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,多模態(tài)大語(yǔ)言模型正在迅速發(fā)展。從早期的簡(jiǎn)單融合到現(xiàn)在的復(fù)雜架構(gòu),這些模型已經(jīng)能夠處理多種模態(tài)的信息,并在各種任務(wù)中表現(xiàn)出色。然而,未來(lái)還有更多的可能性。

(一)更高效的融合策略

未來(lái),我們可能會(huì)看到更多高效的融合策略。比如,中期融合(Mid Fusion)可能會(huì)結(jié)合更多先進(jìn)的技術(shù),比如更復(fù)雜的注意力機(jī)制和動(dòng)態(tài)融合機(jī)制。這些機(jī)制可以根據(jù)輸入的復(fù)雜性動(dòng)態(tài)調(diào)整融合的方式和深度,從而更好地處理不同模態(tài)之間的關(guān)系。

(二)更強(qiáng)大的模型架構(gòu)

隨著計(jì)算能力的提升,未來(lái)的多模態(tài)模型可能會(huì)更大、更復(fù)雜。比如,Llama 4可能會(huì)引入混合專家模型(Mixture-of-Experts,MoE)架構(gòu),這種架構(gòu)可以根據(jù)輸入的特征動(dòng)態(tài)選擇最適合的“專家”模塊進(jìn)行處理。這不僅能提高模型的效率,還能讓模型在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)更加靈活。

(三)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景

多模態(tài)大語(yǔ)言模型的應(yīng)用場(chǎng)景將越來(lái)越廣泛。從智能助手、自動(dòng)駕駛到醫(yī)療影像分析,這些模型將能夠更好地理解和處理復(fù)雜的多模態(tài)數(shù)據(jù)。比如,在醫(yī)療領(lǐng)域,模型可以同時(shí)分析病人的病歷(文本)、醫(yī)學(xué)影像(圖像)和生理數(shù)據(jù)(如心電圖),從而提供更準(zhǔn)確的診斷建議。

(四)更注重倫理和安全性

隨著多模態(tài)模型的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,倫理和安全性將成為重要的研究方向。比如,如何防止模型生成有害或有偏見(jiàn)的內(nèi)容,如何保護(hù)用戶隱私,以及如何確保模型在面對(duì)惡意攻擊時(shí)保持穩(wěn)定等,都是未來(lái)需要解決的問(wèn)題。

五、總結(jié)

多模態(tài)大語(yǔ)言模型的發(fā)展是人工智能領(lǐng)域的一個(gè)重要里程碑。從早期的簡(jiǎn)單融合到現(xiàn)在的復(fù)雜架構(gòu),這些模型已經(jīng)能夠處理多種模態(tài)的信息,并在各種任務(wù)中表現(xiàn)出色。通過(guò)深入理解多模態(tài)模型的工作原理,我們可以更好地利用它們的強(qiáng)大能力,推動(dòng)人工智能技術(shù)的發(fā)展。

未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,多模態(tài)模型將變得更加高效、強(qiáng)大和安全。它們將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,為我們的生活和工作帶來(lái)更多的便利和創(chuàng)新。


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