Accurately describing images via text is a foundation of explainable AI. Vision-Language Models (VLMs) like CLIP have recently addressed this by aligning images and texts in a shared embedding space, expressing semantic similarities between vision and language embeddings. VLM classification can be improved with descriptions generated by Large Language Models (LLMs). However, it is difficult to determine the contribution of actual description semantics, as the performance gain may also stem from a semantic-agnostic ensembling effect. Considering this, we ask how to distinguish the actual discriminative power of descriptions from performance boosts that potentially rely on an ensembling effect. To study this, we propose an alternative evaluation scenario that shows a characteristic behavior if the used descriptions have discriminative power. Furthermore, we propose a training-free method to select discriminative descriptions that work independently of classname ensembling effects. The training-free method works in the following way: A test image has a local CLIP label neighborhood, i.e., its top-$k$ label predictions. Then, w.r.t. to a small selection set, we extract descriptions that distinguish each class well in the local neighborhood. Using the selected descriptions, we demonstrate improved classification accuracy across seven datasets and provide in-depth analysis and insights into the explainability of description-based image classification by VLMs.


翻译:通过文本准确描述图像是可解释人工智能的基础。近期,视觉语言模型(如CLIP)通过在共享嵌入空间中对齐图像与文本来解决这一问题,从而表达视觉与语言嵌入之间的语义相似性。利用大语言模型生成的描述可以改进视觉语言模型的分类性能。然而,由于性能提升可能源于与语义无关的集成效应,因此难以确定实际描述语义的具体贡献。考虑到这一点,我们探讨如何区分描述的实际判别能力与可能依赖集成效应带来的性能提升。为此,我们提出一种替代性评估方案,该方案在使用描述具备判别力时展现出特定行为特征。此外,我们提出一种无需训练的方法来筛选具有判别力的描述,使其独立于类别名称的集成效应。该免训练方法的工作原理如下:测试图像具有局部CLIP标签邻域,即其前$k$个标签预测结果。随后,针对小型选择集,我们提取能在局部邻域中有效区分各类别的描述。通过使用筛选后的描述,我们在七个数据集上展示了分类准确率的提升,并对基于描述的视觉语言模型图像分类的可解释性提供了深入分析与见解。

1
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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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 · 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
1+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
11+阅读 · 2023年3月8日
Arxiv
15+阅读 · 2022年5月14日
Arxiv
27+阅读 · 2021年11月11日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
Arxiv
11+阅读 · 2018年9月28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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
相关论文
Arxiv
11+阅读 · 2023年3月8日
Arxiv
15+阅读 · 2022年5月14日
Arxiv
27+阅读 · 2021年11月11日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
Arxiv
11+阅读 · 2018年9月28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 · 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
1+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员