L'essor des modèles multimodaux généralistes
Les modèles multimodaux combinent différents types de données pour des applications d'IA plus intelligentes.
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Table des matières
L'IA multimodale fait référence à des modèles capables d'apprendre et de travailler avec plusieurs types de données en même temps, comme du texte, des images et des sons. Ces modèles sont considérés comme importants pour les développements futurs en intelligence artificielle, car ils combinent différentes sources d'informations pour réaliser diverses tâches. Avec l'intérêt croissant pour ce domaine, de nouvelles façons de concevoir ces modèles émergent, largement inspirées des modèles réussis utilisés pour comprendre le langage et les images. L'espoir est qu'en étendant ces modèles performants pour gérer plus de types de données, on puisse créer un seul modèle capable d'effectuer de nombreuses tâches différentes efficacement.
Qu'est-ce que les modèles multimodaux ?
Les modèles multimodaux sont conçus pour travailler avec plus d'un type d'entrée de données. Par exemple, un modèle pourrait être capable de générer du texte et de classifier des images en même temps. Un exemple simple de fonctionnement de ces modèles est un modèle de langage visuel qui peut générer des descriptions textuelles pour des images. Cela nécessite que le modèle comprenne à la fois le contenu visuel de l'image et les informations textuelles qu'il doit produire.
Historiquement, la recherche dans ce domaine s'est principalement concentrée sur des paires de types de données, en particulier le texte et les images. En conséquence, de nombreux modèles ne sont pas équipés pour passer facilement à d'autres types de données, comme l'audio ou la vidéo. Les modèles d'apprentissage automatique traditionnels ne se concentrent pas autant sur la compréhension des différents types de données ensemble que les modèles de base le font. Les modèles de base sont conçus pour apprendre à partir de grands ensembles de données afin qu'ils puissent bien fonctionner sur de nombreuses tâches avec des types de données variés.
Vers des modèles multimodaux généralistes
L'objectif de créer des modèles multimodaux généralistes (GMMs) est de construire des systèmes capables d'opérer sur une gamme plus large de types de données. Cela signifie qu'ils doivent être capables de travailler avec du texte, des images, de la vidéo, de l'audio, et plus encore, tout en maintenant de bonnes performances sur diverses tâches. Comparés aux modèles typiques qui se concentrent principalement sur un ou deux types de données, les GMMs visent à avoir une large utilité.
Caractéristiques clés des GMMs
Les GMMs doivent posséder certaines caractéristiques pour être efficaces. Cela inclut la capacité de regrouper tous les différents types d'entrées de données dans un cadre unique, des configurations de modules pouvant être ajustées en fonction de la tâche à accomplir, et une Adaptabilité à de nouvelles tâches sans nécessiter de réentraînement extensif.
Unification
L'unification consiste à créer un espace commun où tous les types de données peuvent être traités ensemble. Cela réduit la complexité de la gestion des différents types d'entrées et de sorties séparément. En s'assurant que tous les types de données sont représentés de manière similaire, le modèle peut mieux apprendre.
Modularité
La modularité se réfère à la conception de modèles en parties, ou modules, qui peuvent fonctionner indépendamment mais aussi ensemble. Chaque partie peut se concentrer sur une tâche spécifique, permettant une flexibilité. Par exemple, si un nouveau type de données est introduit, le modèle peut simplement ajouter un nouveau module sans avoir besoin de changer l'ensemble du système.
Adaptabilité
L'adaptabilité permet au modèle de s'ajuster à de nouvelles tâches ou à des types de données supplémentaires. C'est essentiel car les données et les tâches peuvent varier énormément. Un modèle qui peut s'adapter rapidement sera plus utile dans une variété de situations.
Limites actuelles
Bien qu'il y ait eu des progrès dans le développement des GMMs, il reste encore des défis importants. Le manque d'ensembles de données multimodaux diversifiés limite la capacité du modèle à apprendre de manière plus efficace. Générer des données multimodales est souvent complexe et coûteux, car cela implique d'aligner différents types d'informations, comme l'audio, la vidéo, et le texte.
Défis d'évaluation
Évaluer la performance des GMMs est également difficile. Les benchmarks et métriques actuels peuvent ne pas capturer efficacement les interactions entre différents types de données. Une approche d'évaluation plus globale est nécessaire pour prendre en compte les complexités liées à l'analyse de plusieurs types de données ensemble.
Compréhension théorique
Il y a un manque de compréhension concernant le fonctionnement de ces modèles, notamment en ce qui concerne l'interaction entre différents types de données. Des cadres théoriques supplémentaires sont nécessaires pour fournir des éclaircissements sur les mécanismes en jeu dans les GMMs.
Directions futures
Malgré les défis, il y a beaucoup d'opportunités pour développer des GMMs améliorés. On peut mettre davantage l'accent sur la construction d'ensembles de données qui couvrent une plus large gamme de types de données et développer des façons créatives de générer automatiquement des prompts pour ces modèles. Il y a aussi un potentiel pour faire évoluer encore plus les modèles, améliorant leur capacité à gérer des tâches diverses.
Expansion des modalités
Un point de blocage majeur dans la recherche est la disponibilité de données suffisantes au-delà du texte et des images. Collecter de nouveaux ensembles de données incluant des séries temporelles, de l'audio, et d'autres types d'informations aidera à améliorer la capacité des GMMs.
Prompting multimodal
Utiliser des prompts générés automatiquement pour les modèles multimodaux peut conduire à de meilleures performances et à plus de robustesse. La capacité à traiter des prompts provenant de diverses sources permet des scénarios d'apprentissage plus flexibles.
Interaction humaine
Les humains s'attendent à ce que les modèles comprennent et analysent divers types d'indices, pas seulement verbalement mais aussi à travers des gestes et des signaux visuels. Les modèles capables d'analyser efficacement plusieurs entrées pourraient améliorer considérablement des domaines comme l'analyse des sentiments et la prédiction comportementale.
Conclusion
En résumé, les modèles multimodaux généralistes représentent une direction excitante dans l'intelligence artificielle. Ces modèles, qui peuvent gérer différents types de données, sont essentiels pour faire avancer les capacités de l'IA. Bien qu'il y ait des défis notables, il y a aussi de nombreuses opportunités de croissance et d'innovation dans ce domaine. Au fur et à mesure que les chercheurs continuent de s'appuyer sur les travaux fondamentaux dans l'IA multimodale, le potentiel de créer des modèles polyvalents et puissants est immense.
Titre: Generalist Multimodal AI: A Review of Architectures, Challenges and Opportunities
Résumé: Multimodal models are expected to be a critical component to future advances in artificial intelligence. This field is starting to grow rapidly with a surge of new design elements motivated by the success of foundation models in natural language processing (NLP) and vision. It is widely hoped that further extending the foundation models to multiple modalities (e.g., text, image, video, sensor, time series, graph, etc.) will ultimately lead to generalist multimodal models, i.e. one model across different data modalities and tasks. However, there is little research that systematically analyzes recent multimodal models (particularly the ones that work beyond text and vision) with respect to the underling architecture proposed. Therefore, this work provides a fresh perspective on generalist multimodal models (GMMs) via a novel architecture and training configuration specific taxonomy. This includes factors such as Unifiability, Modularity, and Adaptability that are pertinent and essential to the wide adoption and application of GMMs. The review further highlights key challenges and prospects for the field and guide the researchers into the new advancements.
Auteurs: Sai Munikoti, Ian Stewart, Sameera Horawalavithana, Henry Kvinge, Tegan Emerson, Sandra E Thompson, Karl Pazdernik
Dernière mise à jour: 2024-06-08 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.05496
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.05496
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://dl.acm.org/ccs.cfm
- https://github.com/fundamentalvision/Uni-Perceiver
- https://unified-io.allenai.org/
- https://github.com/OFA-Sys/OFA
- https://github.com/X-PLUG/mPLUG-2
- https://github.com/X-PLUG/mPLUG-Owl/tree/main
- https://github.com/invictus717/MetaTransformer
- https://next-gpt.github.io/
- https://github.com/csuhan/OneLLM