Question-Réponse Visuel : Un Aperçu Complet
Apprends à connaître les défis et les modèles dans les tâches de question-réponse visuelle.
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Table des matières
- Le Défi de Choisir le Bon Modèle
- Le Cadre d'évaluation des Modèles
- La Création d'un Nouveau Jeu de Données
- La Métrique d'Évaluation GoEval
- Tester Divers Modèles
- Comparaison Entre Modèles
- Analyse des Types de tâches
- Analyse du Domaine d'Application
- Analyse des Types de Connaissance
- Recommandations Globales
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Le Question-Réponse Visuel (VQA) c'est un truc où tu poses des questions sur des images, et un système te donne des réponses. Par exemple, si tu montres une photo d'un chien et que tu demandes, "C'est quel animal ?" la réponse idéale serait "chien." C'est un truc important dans plein d'applications, ça aide les gens à mieux interagir avec la technologie, surtout avec les modèles avancés qui peuvent gérer les questions et les images en même temps.
Le Défi de Choisir le Bon Modèle
Avec tous les modèles qui existent, choisir le meilleur pour une tâche précise peut être galère. Chaque modèle a ses points forts et ses faiblesses. Certains vont cartonner pour répondre à des questions sur des graphiques, alors que d'autres vont mieux s'en sortir avec des photos ou des textes. Ça veut dire qu'on peut pas compter sur un seul modèle pour tout.
Cadre d'évaluation des Modèles
LePour aider à choisir les modèles, on a créé un cadre pour comparer comment différents modèles gèrent les tâches VQA. Ce cadre prend en compte :
- Type de Tâche : Quel genre de question est posée ? Par exemple, ça parle d'un document ou d'un graphique ?
- Domaine d'Application : Dans quel domaine se situe la question ? Par exemple, ça concerne le sport, la science ou l'histoire ?
- Type de Connaissance : Quel type de connaissances est nécessaire pour répondre à la question ? Ça peut être des connaissances générales, des connaissances mathématiques ou des faits spécifiques.
Avec ce cadre, les utilisateurs peuvent mieux comprendre quel modèle pourrait coller à leurs besoins selon la question qu'ils ont en tête.
La Création d'un Nouveau Jeu de Données
Pour soutenir cette évaluation, un nouveau jeu de données a été développé. Ce jeu inclut des exemples de diverses tâches VQA et est étiqueté selon les aspects mentionnés ci-dessus. Ça aide à évaluer comment différents modèles s'en sortent avec différents types de questions et d'images.
Le jeu de données contient plusieurs milliers de tâches, chacune incluant une image, une question et des réponses possibles. Chaque tâche est étiquetée selon son type de tâche, son domaine d'application et le type de connaissances nécessaires pour répondre.
La Métrique d'Évaluation GoEval
Évaluer comment les modèles répondent aux questions reposait traditionnellement sur la comparaison de leurs réponses avec les réponses attendues ou correctes. Cependant, l'introduction des modèles génératifs a changé la donne. Une nouvelle métrique d'évaluation, appelée GoEval, a été créée pour mesurer à quel point la réponse d'un modèle correspond à ce que les humains pourraient considérer comme correct.
GoEval utilise à la fois la question et l'image pour évaluer les réponses. Ça lui permet de mieux prendre en compte le contexte, ce qui mène à une évaluation plus précise de la performance d'un modèle.
Tester Divers Modèles
En utilisant le cadre d'évaluation et le jeu de données, plusieurs modèles à la pointe de la technologie ont été testés. Ces modèles ont été classés selon leurs performances dans différents aspects. Les résultats ont montré que :
- Aucun modèle n'était le meilleur pour chaque tâche.
- Certains modèles étaient meilleurs dans des domaines spécifiques comme comprendre des graphiques ou répondre à des questions générales.
Par exemple, un modèle fermé était particulièrement bon pour analyser des images mais avait du mal avec des questions de compréhension qui nécessitaient une compréhension plus profonde.
Comparaison Entre Modèles
Quand on a comparé les modèles, il est devenu clair que leurs performances variaient beaucoup. Certains excellaient dans des tâches spécifiques tout en étant nuls dans d'autres. Cette variabilité souligne l'importance de choisir le bon modèle selon les besoins spécifiques de la tâche.
En particulier, les comparaisons ont montré quelques tendances :
- Modèles Fermés : En général, ils montrent de meilleures performances dans plein de domaines, mais ils peuvent être coûteux.
- Modèles Open Source : Bien qu'ils soient parfois moins efficaces globalement, ils s'en sortent souvent bien dans des catégories spécifiques et peuvent être ajustés pour divers besoins.
Types de tâches
Analyse desExaminer différents types de tâches a révélé des performances variées parmi les modèles. Les tâches étaient classées en :
- Compréhension de Graphiques : Utiliser des graphiques et des données.
- Compréhension de Documents : Lire et interpréter le texte d'un document.
- VQA Basé sur la Connaissance : Questions nécessitant des connaissances externes.
- VQA Général : Analyse de questions basiques sur des images.
Les résultats ont montré que certains modèles s'en sortaient super bien en interprétation de graphiques mais peinaient en analyse de documents. Choisir le bon modèle dépend donc beaucoup du type de tâche spécifique.
Analyse du Domaine d'Application
L'évaluation ne s'est pas arrêtée aux types de tâches. Les modèles ont aussi été évalués selon différents domaines d'application. Quelques domaines testés incluent :
- Nature
- Sport
- Science
- Droit
Dans la plupart des cas, les modèles avaient des points forts et des faiblesses clairs à travers ces domaines. Par exemple, un modèle pourrait briller dans des questions sportives mais se planter pour des questions liées au droit.
Analyse des Types de Connaissance
Les types de connaissance étaient un autre point important d'évaluation. Cette analyse regardait à quel point les modèles pouvaient gérer différents types de connaissance, comme :
- Connaissances de Bon Sens
- Connaissances Scientifiques
- Raisonnement Mathématique
Les résultats ont montré que certains modèles étaient doués pour répondre à des questions nécessitant du bon sens mais peinaient avec des connaissances plus techniques. Ça suggère que pour des tâches spécialisées, il est crucial de choisir un modèle avec la base de connaissances appropriée.
Recommandations Globales
Après avoir analysé les performances des modèles à travers les types de tâches, les domaines d'application et les types de connaissances, quelques recommandations émergent :
- Choisir Selon les Besoins : Il est essentiel de prendre en compte quelle tâche spécifique tu as besoin que le modèle effectue.
- Équilibrer Performance et Coût : Certains des modèles les plus performants peuvent aussi être les plus chers. Si le budget est une préoccupation, réfléchis à des alternatives qui s'en sortent raisonnablement bien.
- Considérer les Options Open Source : Si tu as besoin de flexibilité ou si tu veux garder les données en interne, pense aux modèles open source.
Conclusion
Le VQA est un domaine en pleine évolution, et comprendre les capacités et les limites des différents modèles aide les utilisateurs à prendre des décisions éclairées. En appliquant un cadre d'évaluation standardisé et en considérant les exigences spécifiques de la tâche, les utilisateurs peuvent trouver le meilleur modèle pour leurs besoins. Que ce soit pour la recherche académique, des applications commerciales ou la résolution de problèmes quotidiens, le bon choix peut vraiment améliorer les résultats dans les tâches de Question-réponse visuelles.
Titre: Guiding Vision-Language Model Selection for Visual Question-Answering Across Tasks, Domains, and Knowledge Types
Résumé: Visual Question-Answering (VQA) has become key to user experience, particularly after improved generalization capabilities of Vision-Language Models (VLMs). But evaluating VLMs for an application requirement using a standardized framework in practical settings is still challenging. This paper aims to solve that using an end-to-end framework. We present VQA360 - a novel dataset derived from established VQA benchmarks, annotated with task types, application domains, and knowledge types, for a comprehensive evaluation. We also introduce GoEval, a multimodal evaluation metric developed using GPT-4o, achieving a correlation factor of 56.71% with human judgments. Our experiments with state-of-the-art VLMs reveal that no single model excels universally, thus, making a right choice a key design decision. Proprietary models such as Gemini-1.5-Pro and GPT-4o-mini generally outperform others, but open-source models like InternVL-2-8B and CogVLM-2-Llama-3-19B also demonstrate competitive strengths, while providing additional advantages. Our framework can also be extended to other tasks.
Auteurs: Neelabh Sinha, Vinija Jain, Aman Chadha
Dernière mise à jour: 2024-12-12 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.09269
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.09269
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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Liens de référence
- https://media.icml.cc/Conferences/CVPR2023/cvpr2023-author_kit-v1_1-1.zip
- https://github.com/wacv-pcs/WACV-2023-Author-Kit
- https://github.com/MCG-NKU/CVPR_Template
- https://github.com/neelabhsinha/vlm-selection-tasks-domains-knowledge-type
- https://huggingface.co/nlpconnect/vit-gpt2-image-captioning
- https://westus.dev.cognitive.microsoft.com/docs/services/computer-vision-v3-2/operations/56f91f2e778daf14a499f21b
- https://ai.google.dev/gemini-api/docs
- https://platform.openai.com/docs/overview
- https://huggingface.co/datasets/HuggingFaceM4/VQAv2
- https://huggingface.co/datasets/HuggingFaceM4/OK-VQA
- https://huggingface.co/datasets/HuggingFaceM4/A-OKVQA
- https://huggingface.co/datasets/HuggingFaceM4/ChartQA
- https://huggingface.co/datasets/HuggingFaceM4/DocumentVQA
- https://huggingface.co/OpenGVLab/InternVL2-1B
- https://huggingface.co/Qwen/Qwen2-VL-2B-Instruct
- https://huggingface.co/google/paligemma-3b-pt-224
- https://huggingface.co/Qwen/Qwen2-VL-7B-Instruct
- https://huggingface.co/llava-hf/llava-v1.6-mistral-7b-hf
- https://huggingface.co/OpenGVLab/InternVL2-8B
- https://huggingface.co/THUDM/cogvlm2-llama3-chat-19B
- https://deepmind.google/technologies/gemini/flash/
- https://deepmind.google/technologies/gemini/pro/
- https://openai.com/index/gpt-4o-mini-advancing-cost-efficient-intelligence/
- https://github.com/Tiiiger/bert_score