Visual and linguistic pre-training aims to learn vision and language representations together, which can be transferred to visual-linguistic downstream tasks. However, there exists semantic confusion between language and vision during the pre-training stage. Moreover, current pre-trained models tend to take lots of computation resources for fine-tuning when transferred to downstream tasks. In this work, we present a simple but effective approach for learning Contrastive and Adaptive representations of Vision and Language, namely CAVL. Specifically, we introduce a pair-wise contrastive loss to learn alignments between the whole sentence and each image in the same batch during the pre-training process. At the fine-tuning stage, we introduce two lightweight adaptation networks to reduce model parameters and increase training speed for saving computation resources. We evaluate our CAVL on six main downstream tasks, including Visual Question Answering (VQA), Visual Commonsense Reasoning (VCR), Natural Language for Visual Reasoning (NLVR), Region-to-Phrase Grounding (RPG), Text-to-Image Retrieval (TIR), and Zero-shot Text-to-Image Retrieval (ZS-TIR). Compared to baselines, we achieve superior performance and reduce the fine-tuning time by a large margin (in particular, 76.17%). Extensive experiments and ablation studies demonstrate the efficiency of contrastive pre-training and adaptive fine-tuning proposed in our CAVL.


翻译:视觉与语言预训练旨在共同学习视觉和语言表示,并将其迁移至视觉语言下游任务。然而,在预训练阶段,语言与视觉之间存在语义混淆。此外,当前预训练模型在迁移至下游任务时通常需要消耗大量计算资源进行微调。本文提出一种简单而有效的方法——CAVL,用于学习视觉与语言的对比式和自适应表示。具体而言,我们在预训练过程中引入成对对比损失,以学习同一批次内整个句子与每张图像之间的对齐关系。在微调阶段,我们引入两个轻量级自适应网络,以减少模型参数、提升训练速度,从而节省计算资源。我们在六个主要下游任务上评估CAVL,包括视觉问答(VQA)、视觉常识推理(VCR)、视觉推理的自然语言(NLVR)、区域到短语定位(RPG)、文本到图像检索(TIR)以及零样本文本到图像检索(ZS-TIR)。与基线相比,我们取得了更优性能,并大幅减少了微调时间(尤其降低了76.17%)。大量实验和消融研究表明,我们提出的CAVL中对比式预训练和自适应微调具有高效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

语言表示一直是人工智能、计算语言学领域的研究热点。从早期的离散表示到最近的分散式表示,语言表示的主要研究内容包括如何针对不同的语言单位,设计表示语言的数据结构以及和语言的转换机制,即如何将语言转换成计算机内部的数据结构(理解)以及由计算机内部表示转换成语言(生成)。
【NeurIPS 2020】视觉和语言表示学习的大规模对抗性训练
专知会员服务
15+阅读 · 2020年10月27日
【ACL2020-密歇根州立大学】语言和视觉推理的跨模态关联
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
自然语言处理 (NLP)资源大全
机械鸡
35+阅读 · 2017年9月17日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
刚刚!Jev中文教程项目发布了
专知会员服务
1+阅读 · 10月4日
《人工智能赋能的适应性多功能电磁战》
专知会员服务
12+阅读 · 9月29日
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
8+阅读 · 9月29日
2026年美空军协会会议上的无人机系统趋势
专知会员服务
11+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
17+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
11+阅读 · 9月23日
相关VIP内容
【NeurIPS 2020】视觉和语言表示学习的大规模对抗性训练
专知会员服务
15+阅读 · 2020年10月27日
【ACL2020-密歇根州立大学】语言和视觉推理的跨模态关联
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
自然语言处理 (NLP)资源大全
机械鸡
35+阅读 · 2017年9月17日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员