With the recent progress in large-scale vision and language representation learning, Vision Language Pre-training (VLP) models have achieved promising improvements on various multi-modal downstream tasks. Albeit powerful, these models have not fully leveraged world knowledge to their advantage. A key challenge of knowledge-augmented VLP is the lack of clear connections between knowledge and multi-modal data. Moreover, not all knowledge present in images/texts is useful, therefore prior approaches often struggle to effectively integrate knowledge, visual, and textual information. In this study, we propose REtrieval-based knowledge Augmented Vision Language (REAVL), a novel knowledge-augmented pre-training framework to address the above issues. For the first time, we introduce a knowledge-aware self-supervised learning scheme that efficiently establishes the correspondence between knowledge and multi-modal data and identifies informative knowledge to improve the modeling of alignment and interactions between visual and textual modalities. By adaptively integrating informative knowledge with visual and textual information, REAVL achieves new state-of-the-art performance uniformly on knowledge-based vision-language understanding and multi-modal entity linking tasks, as well as competitive results on general vision-language tasks while only using 0.2% pre-training data of the best models. Our model shows strong sample efficiency and effective knowledge utilization.


翻译:随着大规模视觉与语言表征学习的近期进展,视觉语言预训练(VLP)模型已在多种多模态下游任务中取得了显著提升。尽管功能强大,这些模型尚未充分利用世界知识来增强其优势。知识增强型VLP的一个关键挑战在于知识与多模态数据之间明确关联的缺失。此外,并非图像/文本中的全部知识都具有实用性,因此先前的方法往往难以有效整合知识、视觉与文本信息。在本研究中,我们提出基于检索的知识增强视觉语言(REAVL)框架——一种新颖的知识增强预训练框架以应对上述问题。我们首次引入一种知识感知的自监督学习方案,该方案高效建立了知识与多模态数据的对应关系,并识别出信息性知识以改进视觉与文本模态间对齐与交互的建模。通过将信息性知识与视觉及文本信息自适应整合,REAVL在基于知识的视觉语言理解与多模态实体链接任务上一致实现了新的最优性能,同时在通用视觉语言任务上取得具有竞争力的结果,且仅使用最优模型0.2%的预训练数据。我们的模型展现出强大的样本效率与高效的知识利用能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

通过学习、实践或探索所获得的认识、判断或技能。
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
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
3+阅读 · 2016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
47+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
2+阅读 · 2014年12月31日
VLP: A Survey on Vision-Language Pre-training
Arxiv
11+阅读 · 2022年2月21日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月21日
VIP会员
最新内容
《人工智能赋能的适应性多功能电磁战》
专知会员服务
4+阅读 · 今天15:47
俄乌战场实验室:全面战争如何重塑现代作战
专知会员服务
4+阅读 · 今天15:30
2026年美空军协会会议上的无人机系统趋势
专知会员服务
8+阅读 · 9月28日
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
12+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
10+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
8+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
13+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
17+阅读 · 9月22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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
3+阅读 · 2016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
47+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员