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总览 由于是“图文多模态”,还是要从“图”和“文”的表征方法讲起,然后讲清楚图文表征的融合方法。这里只讲两件事情: 视觉表征 :分为两个部分问题,一是如何合理建模视觉输入特征,二是如何通过预训练手段进行充分学习表征,这两点是基于视觉完成具体算法任务的基础; 视觉与自然语言的对齐(Visul Language Alignment)或融合 :目的是将视觉和自然语言建模到同一表征空间并进行融合,实现自然语言和视觉语义的互通,这点同样离不开预训练这一过程。模态对齐是处理多模态问题的基础,也是现在流行的多模态大模型技术前提。 对于视觉表征,从发展上可以分为卷积神经网络(CNN)和Vision Transformer(VIT)两大脉络,二者分别都有各自的表征、预训练以及多模态对齐的发展过程。而对于VIT线,另有多模态大模型如火如荼的发展,可谓日新月异。 CNN:视觉理解的一代先驱 点击展开 卷积视觉表征模型和预训练...
导言 自监督学习(Self-Supervised Learning)能利用大量无标注的数据进行表征学习,然后在特定下游任务上对参数进行微调。通过这样的方式,能够在较少有标注数据上取得优于有监督学习方法的精度。近年来,自监督学习受到了越来越多的关注,如Yann Lecun也在 AAAI 上讲 Self-Supervised Learning 是未来的大势所趋。在CV领域涌现了如SwAV、MOCO、DINO、MoBY等一系列工作。MAE是kaiming继MOCO之后在自监督学习领域的又一力作。首先,本文会对MAE进行解读,然后基于EasyCV库的精度复现过程及其中遇到的一些问题作出解答。 概述 MAE的做法很简单:随机mask掉图片中的一些patch,然后通过模型去重建这些丢失的区域。包括两个核心的设计:1.非对称编码-解码结构 2.用较高的掩码率(75%)。通过这两个设计MAE在预训练过程中可以取得3倍以上的训练速度和更高的精度,如ViT-Huge能够通过ImageNet-1K数据上取得87.8%的准确率。 模型拆解...
概述 在计算机视觉领域(CV),对视觉特征的理解CNN是长期处于主导地位的。而在NLP领域,Transformer框架的巨大成功,也激发了不少研究者探索将Transformer用于计算机视觉任务。ViT(Vision Transformer)的出现标志着在CV领域Transformer架构迈出了重要的一步。尤其在当前结合LLM的多模态探索上(MM-LLM),都是以LLM大语言模型为骨干架构的模型,多种模态的信息需要先做token化处理,再输入到LLM模型。ViT天然具有序列化特征的建模能力,自然在MM-LLM探索中大放异彩~ ViT在多模态模型中的角色类似于自然语言建模中的Tokenizer组件,对图像进行视觉特征编码,产出图像的序列特征。只不过ViT的编码过程本身也是采用了Transformer的模型结构。 本文主要结合几篇paper和源码讲讲ViT和针对ViT的一些优化方法~ ViT(Vision Transformer)...
ViT(vision transformer)是Google在2020年提出的直接将transformer应用在图像分类的模型,后面很多的工作都是基于ViT进行改进的。ViT的思路很简单:直接把图像分成固定大小的patchs,然后通过线性变换得到patch embedding,这就类比NLP的words和word embedding,由于transformer的输入就是a sequence of token embeddings,所以将图像的patch embeddings送入transformer后就能够进行特征提取从而分类了。ViT模型原理如下图所示,其实ViT模型只是用了transformer的Encoder来提取特征(原始的transformer还有decoder部分,用于实现sequence to sequence,比如机器翻译)。下面将分别对各个部分做详细的介绍。 Patch Embedding 对于ViT来说,首先要将原始的2-D图像转换成一系列1-D的patch embeddings,这就好似NLP中的word embedding。输入的2-D图像记为 \(x\in...
这是一篇尝试改变LLM「范式」的文章:当前主流的LLM架构都是「自回归」的,通俗地理解就是必须「从左到右依次生成」。这篇文章挑战了这一范式,探索扩散模型在 LLMs 上的可行性,通过 随机掩码 - 预测 的逆向思维,让模型学会「全局思考」。 论文: [2502.09992] Large Language Diffusion Models 背景 主流大语言模型架构:自回归模型 (Autoregressive LLMs) 过去几年, 自回归模型(Autoregressive Models, ARMs)一直是大语言模型(LLM)的主流架构​。典型的自回归语言模型以Transformer解码器为基础,按照从左到右 的顺序依次预测下一个词元(token)。 形式化地,自回归模型将一个长度为 \(N\) 的文本序列 \(X=(x_1, x_2, ..., x_N)\) 的概率分解为各位置的条件概率连乘积​: \[P_{\theta}(x_1, x_2, \dots, x_N) = \prod_{i=1}^{N} P_{\theta}(x_i \mid x_1, x_2, \dots,...
引言 Diffusion模型近年来在图像生成这一连续域任务中取得了显著成果,展现出强大的生成能力。然而,在文本生成这一离散域任务中整体效果仍不尽如人意,未能在该领域引起广泛关注。 去年,一篇研究离散扩散模型在文本生成的文章《Discrete Diffusion Modeling by Estimating the Ratios of the Data Distribution》获得ICML 2024的Best Paper,引发了学术界的广泛兴趣,也激发了新一轮的研究热潮。随后在2025年,越来越多高校和企业也开始积极探索基于Diffusion的文本生成方法。其中,近期备受关注的Block Diffusion也成功入选ICLR oral,进一步推动了该方向的发展。...
2022年中旬,以扩散模型为核心的图像生成模型将AI绘画带入了大众的视野。实际上,在更早的一年之前,就有了一个能根据文字生成高清图片的模型——VQGAN。VQGAN不仅本身具有强大的图像生成能力,更是传承了前作VQVAE把图像压缩成离散编码的思想,推广了「先压缩,再生成」的两阶段图像生成思路,启发了无数后续工作。 VQGAN 核心思想 VQGAN的论文名为 Taming Transformers for High-Resolution Image Synthesis,直译过来是「驯服Transformer模型以实现高清图像合成」。可以看出,该方法是在用Transformer生成图像。可是,为什么这个模型叫做VQGAN,是一个GAN呢?这是因为,VQGAN使用了两阶段的图像生成方法: 训练时,先训练一个图像压缩模型(包括编码器和解码器两个子模型),再训练一个生成压缩图像的模型。 生成时, 先用第二个模型生成出一个压缩图像,再用第一个模型复原成真实图像 。 其中,第一个图像压缩模型叫做VQGAN,第二个压缩图像生成模型是一个基于Transformer的模型。...
简介 生成对抗网络 ( Generative Adversarial Network, GAN ) 是由 Goodfellow 于 2014 年提出的一种对抗网络。这个网络框架包含两个部分,一个生成模型 (generative model) 和一个判别模型 (discriminative model)。其中,生成模型可以理解为一个伪造者,试图通过构造假的数据骗过判别模型的甄别;判别模型可以理解为一个警察,尽可能甄别数据是来自于真实样本还是伪造者构造的假数据。两个模型都通过不断的学习提高自己的能力,即生成模型希望生成更真的假数据骗过判别模型,而判别模型希望能学习如何更准确的识别生成模型的假数据。 网络框架 GAN 由两部分构成,一个 生成器 ( Generator ) 和一个 判别器 ( Discriminator )。对于生成器,我们需要学习关于数据 \(x\) 的一个分布 \(p_g\) ,首先定义一个输入数据的先验分布 \(p_z(z)\) ,其次定义一个映射 \(G \left(\boldsymbol{z}; \theta_g\right): \boldsymbol{z}...
简介 后训练(post-training)已成为完整训练流程中的重要组成部分。相比于预训练,后训练需要的计算资源相对较少,但能够: 提高推理任务的准确性 使模型与社会价值观保持一致 适应用户偏好 OpenAI 的 o1 系列模型首次引入了通过增加思维链(Chain-of-Thought)推理过程长度来实现推理时间,扩展这种方法在数学、编程和科学推理等各种推理任务上取得了显著改进 研究界已探索多种方法来提高模型的推理能力:比如 基于过程的奖励模型 (Process-based Reward Models) 强化学习 (Reinforcement Learning), 代表工作:InstructGPT, 以及 搜索算法( 蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo Tree Search)、束搜索(Beam Search))。然而,这些方法尚未达到与 OpenAI o1 系列模型相当的通用推理性能。 DeepSeek-R1-Zero 本文首先探索使用纯强化学习(RL)来提高语言模型的推理能力,重点关注: 探索 LLM 在没有任何监督数据的情况下,通过纯 RL 过程的自我进化来发展推理能力...
简介 24年12月,研究团队开发了 DeepSeek-V3,这是一个基于 MoE 架构的大模型,总参数量达到 671B,其中每个 token 会激活 37B 个参数。 基于提升性能和降低成本的双重目标,在架构设计方面,DeepSeek-V3 采用了 MLA 来确保推理效率,并使用 DeepSeekMoE 来实现经济高效的训练。这两种架构在 DeepSeek-V2 中已经得到验证,证实了它们能够在保持模型性能的同时实现高效的训练和推理。 除了延续这些基础架构外,研究团队还引入了两项创新策略来进一步提升模型性能。 首先,DeepSeek-V3 首创了 无辅助损失的负载均衡 策略(auxiliary-loss-free strategy for load balancing),有效降低了负载均衡对模型性能的负面影响。另外,DeepSeek-V3 采用了 多 token 预测训练目标, 这种方法在评估基准测试中展现出了显著的性能提升。 为了提高训练效率,该研究采用了 FP8 混合精度训练技术...
PA Pixel Accuracy(PA,像素精度):这是最简单的度量,为标记正确的像素占总像素的比例。 [公式] 图像中共有k+1(包含背景)类, p_{ii} 表示将第i类分成第 i 类的像素数量(正确分类的像素数量), p_{ij} 表示将第 i 类分成第 j 类的像素数量(所有像素数量) 因此该比值表示正确分类的像素数量占总像素数量的比例。 优点:简单 缺点:如果图像中大面积是背景,而目标较小,即使将整个图片预测为背景,也会有很高的PA得分,因此该指标不适用于评价以小目标为主的图像分割效果。 MPA Mean Pixel Accuracy(MPA,均像素精度):是PA的一种简单提升,计算每个类内被正确分类像素数的比例,之后求所有类的平均。 [公式] MIoU Mean Interse...
引言 大语言模型(LLMs)在近年来取得了显著进展,展现出上下文学习、指令跟随和逐步推理等突出特性。然而,由于这些模型是在包含高质量和低质量数据的预训练语料库上训练的,它们可能会表现出编造事实、生成有偏见或有毒文本等意外行为。因此,将LLMs与人类价值观对齐变得至关重要,特别是在帮助性、诚实性和无害性(3H)方面。 基于人类反馈的强化学习(RLHF)已被验证为有效的对齐方法,但训练过程复杂且不稳定。本文深入分析了RLHF框架,特别是PPO算法的内部工作原理,并提出了PPOmax算法,以提高策略模型训练的稳定性和效果。 RLHF的基本框架 RLHF训练过程包括三个主要阶段: 1. 监督微调(SFT):模型通过模仿人类标注的对话示例来学习一般的人类对话方式, 优化模型的指令跟随能力 1. 奖励模...