Causal reasoning is fundamental to human intelligence and crucial for effective decision-making in real-world environments. Despite recent advancements in large vision-language models (LVLMs), their ability to comprehend causality remains unclear. Previous work typically focuses on commonsense causality between events and/or actions, which is insufficient for applications like embodied agents and lacks the explicitly defined causal graphs required for formal causal reasoning. To overcome these limitations, we introduce a fine-grained and unified definition of causality involving interactions between humans and/or objects. Building on the definition, we construct a novel dataset, CELLO, consisting of 14,094 causal questions across all four levels of causality: discovery, association, intervention, and counterfactual. This dataset surpasses traditional commonsense causality by including explicit causal graphs that detail the interactions between humans and objects. Extensive experiments on CELLO reveal that current LVLMs still struggle with causal reasoning tasks, but they can benefit significantly from our proposed CELLO-CoT, a causally inspired chain-of-thought prompting strategy. Both quantitative and qualitative analyses from this study provide valuable insights for future research. Our project page is at https://github.com/OpenCausaLab/CELLO.


翻译:因果推理是人类智能的基础,对于现实环境中的有效决策至关重要。尽管大型视觉语言模型(LVLMs)近期取得了进展,但其理解因果关系的能力仍不明确。先前的研究通常集中于事件和/或动作之间的常识性因果关系,这对于具身智能体等应用而言尚不充分,且缺乏形式化因果推理所需的明确定义因果图。为克服这些局限性,我们提出了一个涉及人与/或物体间交互的细粒度且统一的因果关系定义。基于此定义,我们构建了一个新颖的数据集CELLO,包含覆盖因果发现、关联、干预和反事实全部四个层次的14,094个因果问题。该数据集通过包含详细描述人与物体交互的显式因果图,超越了传统的常识因果关系。在CELLO上进行的大量实验表明,当前的LVLMs在因果推理任务上仍然存在困难,但它们可以从我们提出的因果启发式思维链提示策略CELLO-CoT中显著受益。本研究的定量和定性分析为未来研究提供了宝贵见解。项目页面位于 https://github.com/OpenCausaLab/CELLO。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
37+阅读 · 2021年8月2日
Arxiv
17+阅读 · 2021年7月18日
Learning from Few Samples: A Survey
Arxiv
77+阅读 · 2020年7月30日
VIP会员
最新内容
《通往人工通用智能之路上的均衡策略》
专知会员服务
4+阅读 · 6月3日
《Palantir的科技生态系统》
专知会员服务
14+阅读 · 6月2日
《反无人机系统传感器融合》90页报告
专知会员服务
16+阅读 · 6月2日
运用人工智能与卫星通信驱散“战争迷雾”
专知会员服务
8+阅读 · 6月2日
相关VIP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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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