Large vision-language models (LVLMs) excel across diverse tasks involving concrete images from natural scenes. However, their ability to interpret abstract figures, such as geometry shapes and scientific plots, remains limited due to a scarcity of training datasets in scientific domains. To fill this gap, we introduce Multimodal ArXiv, consisting of ArXivCap and ArXivQA, for enhancing LVLMs scientific comprehension. ArXivCap is a figure-caption dataset comprising 6.4M images and 3.9M captions, sourced from 572K ArXiv papers spanning various scientific domains. Drawing from ArXivCap, we introduce ArXivQA, a question-answering dataset generated by prompting GPT-4V based on scientific figures. ArXivQA greatly enhances open-sourced LVLMs' mathematical reasoning capabilities, achieving a 10.4\% absolute accuracy gain on a multimodal mathematical reasoning benchmark. Furthermore, employing ArXivCap, we devise four vision-to-text tasks for benchmarking LVLMs. Evaluation results with state-of-the-art LVLMs underscore their struggle with the nuanced semantics of academic figures, while domain-specific training yields substantial performance gains. Our error analysis uncovers misinterpretations of visual context, recognition errors, and the production of overly simplified captions by current LVLMs, shedding light on future improvements.


翻译:大型视觉语言模型(LVLMs)在处理自然场景中具体图像的多样化任务上表现出色。然而,由于科学领域训练数据集的稀缺,它们在解析抽象图形(如几何形状和科学图表)方面的能力仍然有限。为填补这一空白,我们提出了多模态ArXiv数据集,包含ArXivCap和ArXivQA两部分,旨在增强LVLMs的科学理解能力。ArXivCap是一个图文配对数据集,包含640万张图像和390万条标题,源自涵盖多个科学领域的57.2万篇ArXiv论文。基于ArXivCap,我们构建了ArXivQA问答数据集,该数据集通过提示GPT-4V基于科学图形生成问题而创建。ArXivQA显著提升了开源LVLMs的数学推理能力,在多模态数学推理基准测试中实现了10.4%的绝对准确率提升。此外,利用ArXivCap,我们设计了四项视觉到文本任务用于评估LVLMs。对前沿LVLMs的评估结果表明,它们在处理学术图形的细微语义时面临困难,而领域特定训练能带来显著的性能提升。我们的错误分析揭示了当前LVLMs存在视觉上下文误解、识别错误以及生成过度简化标题等问题,这为未来改进指明了方向。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
0+阅读 · 11分钟前
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
13+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
6+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
5+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
7+阅读 · 6月9日
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
9+阅读 · 6月9日
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员