Recently, there has been a growing interest in Multimodal Large Language Models (MLLMs) due to their remarkable potential in various tasks integrating different modalities, such as image and text, as well as applications such as image captioning and visual question answering. However, such models still face challenges in accurately captioning and interpreting specific visual concepts and classes, particularly in domain-specific applications. We argue that integrating domain knowledge in the form of an ontology can significantly address these issues. In this work, as a proof of concept, we propose a new framework that combines ontology with MLLMs to classify images of plant diseases. Our method uses concepts about plant diseases from an existing disease ontology to query MLLMs and extract relevant visual concepts from images. Then, we use the reasoning capabilities of the ontology to classify the disease according to the identified concepts. Ensuring that the model accurately uses the concepts describing the disease is crucial in domain-specific applications. By employing an ontology, we can assist in verifying this alignment. Additionally, using the ontology's inference capabilities increases transparency, explainability, and trust in the decision-making process while serving as a judge by checking if the annotations of the concepts by MLLMs are aligned with those in the ontology and displaying the rationales behind their errors. Our framework offers a new direction for synergizing ontologies and MLLMs, supported by an empirical study using different well-known MLLMs.


翻译:近年来,多模态大语言模型因其在图像与文本等多模态融合任务以及图像描述生成、视觉问答等应用中的卓越潜力而受到广泛关注。然而,此类模型在准确描述和解释特定视觉概念与类别方面仍面临挑战,尤其在领域专用应用中。我们认为,以本体形式整合领域知识可显著解决这些问题。本研究作为概念验证,提出一种将本体与多模态大语言模型相结合的新框架,用于植物病害图像分类。该方法利用现有病害本体中的植物病害概念查询多模态大语言模型,并从图像中提取相关视觉概念。随后,借助本体的推理能力,根据识别出的概念对病害进行分类。在领域专用应用中,确保模型准确使用描述病害的概念至关重要。通过采用本体,我们能够协助验证这种一致性。此外,利用本体的推理能力可增强决策过程的透明度、可解释性与可信度,同时通过检查多模态大语言模型的概念标注是否与本体对齐并展示其错误背后的逻辑依据,发挥评判作用。我们的框架为协同整合本体与多模态大语言模型提供了新方向,并通过采用不同知名多模态大语言模型的实证研究予以支持。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年10月31日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员