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Faire avancer la génération de légendes d'images sans exemples avec ConZIC

Le framework ConZIC booste la génération de légendes d'images sans entraînement en offrant rapidité et maîtrise.

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Contrôle dans la légendeContrôle dans la légendezéro-shotpour les légendes d'images.ConZIC offre rapidité et flexibilité
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La légende d'image, c'est le boulot de créer une description textuelle pour une image. Ce domaine a beaucoup progressé grâce aux techniques d'apprentissage profond. Les méthodes traditionnelles nécessitent une grosse quantité de données étiquetées pour entraîner les modèles efficacement. Cependant, l'intérêt pour la légende d'image zéro-shot est en pleine croissance, ce qui permet aux modèles de générer des légendes sans entraînement spécifique sur un ensemble de données donné.

Qu'est-ce que la Légende d'Image Zéro-Shot ?

La légende d'image zéro-shot, c'est la capacité d'un modèle à générer des légendes pour des images qu'il n'a jamais vues avant. C'est important parce que récolter de gros ensembles de données d'images et de légendes n'est pas toujours faisable. Les méthodes zéro-shot tirent parti des connaissances existantes, comme les modèles de langage et de vision pré-entraînés, pour produire des légendes sans avoir besoin de données d'entraînement adaptées.

Les Limites des Méthodes Zéro-Shot Existantes

Les méthodes zéro-shot actuelles, bien qu'elles puissent générer des légendes, ont leurs limites. Par exemple, une de ces méthodes utilise une approche séquentielle pour générer chaque mot dans une légende un par un. Ça veut dire qu'une fois qu'un mot est choisi, on ne peut pas y revenir, rendant la flexibilité dans la légende générée compliquée. De plus, le processus de recherche pour choisir les mots peut être lent, ce qui limite la vitesse de génération des légendes.

Le Besoin de Contrôle

Dans de nombreuses applications, c'est utile d'avoir du contrôle sur le processus de légendage. Par exemple, les utilisateurs peuvent vouloir spécifier le sentiment de la légende ou la longueur souhaitée. Les méthodes actuelles ne permettent généralement pas ce niveau de contrôle dans la légende d'image zéro-shot. Donc, créer un cadre qui peut générer des légendes tout en permettant aux utilisateurs d'influencer des aspects spécifiques est essentiel.

Introduction de ConZIC : Un Nouveau Cadre

Pour relever ces défis, un nouveau cadre appelé ConZIC a été proposé. ConZIC est conçu pour améliorer la légende d'image zéro-shot en intégrant des signaux de contrôle qui peuvent guider les légendes générées. L'innovation clé de ce cadre est l'utilisation d'un nouveau type de modèle de langage appelé Gibbs-BERT.

Qu'est-ce que Gibbs-BERT ?

Gibbs-BERT est un modèle de langage basé sur l'échantillonnage qui permet une génération de mots flexible. Contrairement aux modèles traditionnels qui génèrent des mots dans un ordre fixe, Gibbs-BERT peut échantillonner des mots de manière plus adaptable. Cette approche donne une meilleure flexibilité et diversité dans les légendes générées en permettant au modèle de reconsidérer les mots sélectionnés précédemment et de les modifier en fonction du contexte global.

Les Composants de ConZIC

ConZIC repose sur trois composants principaux qui travaillent ensemble pour générer des légendes :

  1. Modèle de Langage : Ce composant évalue la fluidité des légendes générées. Il aide le modèle à décider quels mots vont bien ensemble pour former des phrases cohérentes.

  2. Réseau de Correspondance Image-Texte : Cette partie évalue la relation entre l'image et la légende générée. Elle s'assure que les mots choisis pour la légende sont en accord avec le contenu visuel de l'image.

  3. Discriminateur pour les Signaux de Contrôle : Ce composant évalue l'impact des signaux de contrôle, comme le sentiment désiré ou la longueur dans les légendes générées. En intégrant ces signaux, le modèle peut ajuster sa sortie en fonction des préférences de l'utilisateur.

Comment Fonctionne ConZIC

ConZIC commence le processus de légendage en esquissant une invite initiale pour l'image. Ensuite, il utilise Gibbs-BERT pour affiner la légende mot par mot. Grâce à des mises à jour itératives, le modèle prend en compte divers facteurs comme la relation entre l'image et le texte et les signaux de contrôle spécifiés. Ce processus itératif permet d'améliorer continuellement la légende générée, la rendant plus pertinente et précise.

Comparaison de Performance

Des recherches ont montré que ConZIC améliore significativement la vitesse et la diversité des légendes d'image par rapport aux méthodes existantes. En fait, ConZIC peut générer des légendes environ cinq fois plus vite que certaines méthodes zéro-shot populaires actuellement utilisées.

Évaluation de la Qualité et de la Diversité

Pour évaluer la qualité des légendes générées par ConZIC, plusieurs métriques d'évaluation sont utilisées. Ces métriques mesurent non seulement à quel point les légendes correspondent aux références créées par des humains, mais aussi la diversité globale des mots et des structures de phrases utilisées dans les légendes. Dans les tests, ConZIC a montré de meilleures performances sur ces métriques par rapport aux méthodes traditionnelles.

Applications Pratiques

La flexibilité de ConZIC le rend adapté à diverses applications. Par exemple, dans la création de contenu, les utilisateurs peuvent vouloir générer des descriptions sur mesure pour des images en fonction de styles ou de tons spécifiques. De même, dans des contextes d'accessibilité, générer des légendes descriptives pour des images peut aider ceux qui dépendent de descriptions verbales pour comprendre le contenu visuel.

Directions Futures

Bien que ConZIC représente un pas en avant significatif dans la légende d'image zéro-shot contrôlable, il reste encore beaucoup de place pour l'amélioration. Les chercheurs sont désireux d'explorer l'intégration de modèles visuels plus avancés et de signaux de contrôle sophistiqués pour améliorer encore le processus de légendage. De plus, développer de meilleures métriques pour évaluer l'unicité et l'adéquation des légendes générées sera crucial pour les avancées futures.

Conclusion

En résumé, le paysage de la légende d'image évolue avec l'introduction de méthodes comme ConZIC, qui visent à repousser les limites de ce qui est possible dans des scénarios zéro-shot. En combinant flexibilité, rapidité et contrôle, ConZIC ouvre la voie à des approches plus interactives et centrées sur l'utilisateur pour la légende d'image qui peuvent être appliquées dans divers domaines.

Source originale

Titre: ConZIC: Controllable Zero-shot Image Captioning by Sampling-Based Polishing

Résumé: Zero-shot capability has been considered as a new revolution of deep learning, letting machines work on tasks without curated training data. As a good start and the only existing outcome of zero-shot image captioning (IC), ZeroCap abandons supervised training and sequentially searches every word in the caption using the knowledge of large-scale pretrained models. Though effective, its autoregressive generation and gradient-directed searching mechanism limit the diversity of captions and inference speed, respectively. Moreover, ZeroCap does not consider the controllability issue of zero-shot IC. To move forward, we propose a framework for Controllable Zero-shot IC, named ConZIC. The core of ConZIC is a novel sampling-based non-autoregressive language model named GibbsBERT, which can generate and continuously polish every word. Extensive quantitative and qualitative results demonstrate the superior performance of our proposed ConZIC for both zero-shot IC and controllable zero-shot IC. Especially, ConZIC achieves about 5x faster generation speed than ZeroCap, and about 1.5x higher diversity scores, with accurate generation given different control signals.

Auteurs: Zequn Zeng, Hao Zhang, Zhengjue Wang, Ruiying Lu, Dongsheng Wang, Bo Chen

Dernière mise à jour: 2023-03-09 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2303.02437

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.02437

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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