A major reason behind the recent success of large language models (LLMs) is their \textit{in-context learning} capability, which makes it possible to rapidly adapt them to downstream text-based tasks by prompting them with a small number of relevant demonstrations. While large vision-language models (VLMs) have recently been developed for tasks requiring both text and images, they largely lack in-context learning over visual information, especially in understanding and generating text about videos. In this work, we implement \textbf{E}mergent \textbf{I}n-context \textbf{Le}arning on \textbf{V}ideos (\eilev{}), a novel training paradigm that induces in-context learning over video and text by capturing key properties of pre-training data found by prior work to be essential for in-context learning in transformers. In our experiments, we show that \eilev-trained models outperform other off-the-shelf VLMs in few-shot video narration for novel, rare actions. Furthermore, we demonstrate that these key properties of bursty distributions, skewed marginal distributions, and dynamic meaning each contribute to varying degrees to VLMs' in-context learning capability in narrating procedural videos. Our results, analysis, and \eilev{}-trained models yield numerous insights about the emergence of in-context learning over video and text, creating a foundation for future work to optimize and scale VLMs for open-domain video understanding and reasoning. Our code and demo are available at \url{https://github.com/yukw777/EILEV}.


翻译:近期大型语言模型(LLM)成功的关键因素在于其\textit{上下文学习}能力,该能力使得通过少量相关示例提示即可快速适应下游文本任务。尽管当前已开发出需要同时处理文本与图像的大型视觉语言模型(VLM),但此类模型普遍缺乏对视觉信息的上下文学习能力,尤其在视频理解与生成相关文本方面。本研究提出\textbf{视频上下文学习涌现}(\eilev{})训练范式,该范式通过捕捉预训练数据中经先前研究证实对Transformer架构上下文学习至关重要的关键分布特性,从而诱导模型在视频与文本上形成上下文学习能力。实验表明,经过\eilev{}训练的模型在针对新颖罕见动作的小样本视频描述任务中优于其他现成VLM。此外,我们验证了爆发性分布、偏态边缘分布及动态语义这三种关键特性在不同程度上共同促进了VLM在程序性视频描述任务中的上下文学习能力。本研究的结果、分析及\eilev{}训练模型为理解视频与文本上下文学习的涌现机制提供了重要见解,为未来优化和扩展开放域视频理解与推理的VLM奠定了理论基础。代码与演示见\url{https://github.com/yukw777/EILEV}。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
2+阅读 · 2017年12月31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
18+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
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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年11月8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
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
2+阅读 · 2017年12月31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
18+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
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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员