In most Vision-Language models (VL), the understanding of the image structure is enabled by injecting the position information (PI) about objects in the image. In our case study of LXMERT, a state-of-the-art VL model, we probe the use of the PI in the representation and study its effect on Visual Question Answering. We show that the model is not capable of leveraging the PI for the image-text matching task on a challenge set where only position differs. Yet, our experiments with probing confirm that the PI is indeed present in the representation. We introduce two strategies to tackle this: (i) Positional Information Pre-training and (ii) Contrastive Learning on PI using Cross-Modality Matching. Doing so, the model can correctly classify if images with detailed PI statements match. Additionally to the 2D information from bounding boxes, we introduce the object's depth as new feature for a better object localization in the space. Even though we were able to improve the model properties as defined by our probes, it only has a negligible effect on the downstream performance. Our results thus highlight an important issue of multimodal modeling: the mere presence of information detectable by a probing classifier is not a guarantee that the information is available in a cross-modal setup.


翻译:在大多数视觉-语言模型(VL)中,图像结构的理解是通过注入关于图像中对象的位置信息(PI)实现的。在以LXMERT(一种先进的VL模型)为案例的研究中,我们探究了表征中位置信息的利用情况,并研究了其对视觉问答任务的影响。我们发现,在仅位置差异的挑战性数据集上,该模型无法利用位置信息完成图像-文本匹配任务。然而,我们的探查实验证实位置信息确实存在于表征中。我们引入了两种策略来解决这一问题:(i)位置信息预训练;(ii)基于交叉模态匹配的位置信息对比学习。通过这两种方法,模型能够正确分类包含详细位置信息描述的图像是否匹配。除了来自边界框的二维信息外,我们还引入了对象的深度作为新特征,以实现在空间中的更精准对象定位。尽管我们根据探查结果改进了模型特性,但这仅对下游任务性能产生了微不足道的影响。我们的研究结果因此凸显了多模态建模中的一个重要问题:探查分类器能够检测到的信息存在性,并不能保证该信息在跨模态场景中是可用的。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2019年8月21日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员