多模态速读：ViLT、ALBEF、VLMO、BLIP

news2024/11/17 1:49:37

ViLT : Vision-and-Language Transformer Without Convolution or Region Supervision

ViLT : Vision-and-Language Transformer Without Convolution or Region Supervision
- Introduction
- Approach
- 参考
ALBEF: Vision and LanguageRepresentation Learning with Momentum Distillation
Introduction
- Approach
- 参考
VLMO: Unified Vision-Language Pre-Training with Mixture-of-Modality-Experts
BLIP: Bootstrapping Language-Image Pre-training for Unified Vision-Language Understanding and Generation

ViLT : Vision-and-Language Transformer Without Convolution or Region Supervision

Introduction

请添加图片描述
把多模态分为三部分，一部分提取图像特征，然后提取文本特征，然后融合二者。在当时多模态领域研究中，最常见的是通过CNN提取特征然后通过目标检测网络提取一些候选框的特征，作者指出这种方法时间很长，提出了ViLT，文本与图像分别只通过一个Linear Embedding（在当时VIT刚发布）就可以达到与前者类似的性能，并且时间大大减少了。

这篇文章的主要贡献是替换了臃肿的目标检测模块，改成了更为轻量的Patch Embedding 模块，验证了可行性，然后首次引入了图像数据增强。

Approach

网络结构如下：
在这里插入图片描述

由于网络在后面研究中有很多模块被替换，就不再过多赘述。

参考

https://arxiv.org/pdf/2102.03334.pdf

ALBEF: Vision and LanguageRepresentation Learning with Momentum Distillation

Introduction

这篇文章与第一篇是同时期的文章，只差了一个月，所以作者认为用目标检测提取候选框的方法提取视觉特征，这种方法不能很好的与文本特征对齐，由于目标检测模型一般为pre-training model，文本输入与图像输入二者之间没有一个端到端对齐的过程。

所以作者提出了一个全新的Loss，可以使二者对齐并且可以去掉目标检测模块。

第二个问题是作者认为从互联网上爬去的图像文本对存在很多噪声，因为用来描述图像的文本，一般对搜索属性很友好，并不能很好的描述图像。

针对这个问题，作者提出了一个momentum model，去给数据打为标签，实现了一个半监督的过程。

根据上述改进，作者提出ALBEF，在VAQA与NLVR数据集上提高了2.3与3.84的表现，并且大大减少了训练时间。

Approach

在这里插入图片描述
ALBEF的image input是一个VIT，text input是Bert的前6层，然后得到图像与文本的特征后，通过二者的cls token 进行ITC loss ，也就是clip的loss，在融合前尽可能让二者相接近。然后把二者的特征送入cross attention 做进一步的模态融合，计算两个loss，一个ITM，就是一个二分类问题，用来衡量图像图文本是否匹配（还从ITCloss中提取hard negative loss用来辅助）。第二个loss就是传统的MLM Loss，也就是Bert loss。