都2022年了你还不知道多模态在研究什么?
来源:投稿 作者:宋岳庭
编辑:学姐
标题看起来是不是很嚣张?其实大部分人也是知道多模态,但是你真的很了解嘛?也不一定吧?今天给你一五一十的说明白!认真看~觉得好了给个赞!

什么是多模态?
多模态指的是多种模态的信息,包括:文本、图像、视频、音频等。
顾名思义,多模态研究的就是这些不同类型的数据的融合的问题。

目前大多数工作中,只处理图像和文本形式的数据,即把视频数据转为图像,把音频数据转为文本格式。
这就涉及到图像和文本领域的内容。
多模态的任务和数据集有哪些?
多模态研究的是视觉语言问题,其任务是关于图像和文字的分类、问答、匹配、排序、定位等问题。

例如给定一张图片,可以完成以下任务:
一、VQA(Visual Question Answering)视觉问答
输入:一张图片、一个自然语言描述的问题
输出:答案(单词或短语)
二、Image Caption 图像字幕
输入:一张图片
输出:图片的自然语言描述(一个句子)
三、Referring Expression Comprehension 指代表达
输入:一张图片、一个自然语言描述的句子
输出:判断句子描述的内容(正确或错误)
四、Visual Dialogue 视觉对话
输入:一张图片
输出:两个角色进行多次交互、对话
五、VCR (Visual Commonsense Reasoning) 视觉常识推理
输入:1个问题,4个备选答案,4个理由
输出:正确答案,和理由

六、NLVR(Natural Language for Visual Reasoning)自然语言视觉推理
输入:2张图片,一个分布
输出:true或false

七、Visual Entailment 视觉蕴含
输入:图像、文本
输出:3种label的概率。(entailment、neutral、contradiction)蕴含、中性、矛盾

八、Image-Text Retrieval 图文检索
有3种方式。
1)以图搜文。输入图片,输出文本
2)以文搜图。输入文本,输出图片
3)以图搜图,输入图片,输出图片

多种模态融合的方式有哪些?
通过NLP的预训练模型,可以得到文本的嵌入表示;
再结合图像和视觉领域的预训练模型,可以得到图像的嵌入表示;
那么,如何将两者融合起来,来完成以上的各种任务呢?
常用的多模态交叉的方式有两种。
【1】点乘或者直接追加。
此种方式将文本和图像分别进行Embedding,之后将各自的向量进行追加或者点乘。
好处是简单方便,计算成本也比较低。


【2】另外一种模态交叉的方式是最近用得比较多的Transformer。
其好处是利用了Transformer架构,能够更好地进行图像特征和文本特征的表示。
缺点是占用空间大,计算成本较高。

参考:
https://lil.nlp.cornell.edu/nlvr/
http://arxiv.org/abs/1909.11740
https://arxiv.org/abs/2103.06561v6
http://arxiv.org/abs/2103.00020
http://arxiv.org/abs/2201.12086
http://arxiv.org/abs/2102.05918
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