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MiniCPM-V: AI効率の新時代

MiniCPM-Vは、モバイルデバイスでのAIの使用を効率とパフォーマンスで強化するよ。

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モバイルデバイス向けの効率モバイルデバイス向けの効率的なAI機能をもたらす。MiniCPM-Vはスマホに進化したAI
目次

最近のマルチモーダル大規模言語モデル(MLLM)の進展は、人工知能に対する考え方を変えてきた。このモデルはテキストと画像の両方を処理し生成できるから、いろんなアプリに使えるんだ。でも、スマホやタブレットみたいな個人デバイスで普及するまでには、まだいくつかの課題があるんだよね。

効率的なモデルが必要

今のMLLMはパラメータが多すぎて、かなりの計算リソースが必要なんだ。だから、性能の高いサーバーで運用する必要があって、小型デバイスでは難しい。重い計算負荷はエネルギー消費が高くなって、スピードやプライバシーが大事な環境では実用的じゃない。だから、スマホみたいなデバイスで直接使える軽量で効率的なモデルが求められてるんだ。

MiniCPM-Vの紹介

その課題を解決するために、新たにMiniCPM-Vというモデルシリーズが開発された。このモデルはエンドデバイスで動かすことに焦点を当てていて、日常的に使いやすくなってる。MiniCPM-Vの主な目標は、性能と効率のバランスを取って、強力なサーバーや過剰なエネルギーなしで高度なAIの利点を享受できるようにすること。

MiniCPM-Vの特徴

  1. 高性能: MiniCPM-Vは、今日の主要なAIモデルのいくつかと同等の性能を持ってる。いくつかのベンチマークで既存のモデルを上回ることが確認されてる。

  2. 強力な画像認識: モデルは高解像度の画像を正確に認識・解釈できる。写真内のテキストも理解できるし、物体も特定できる。

  3. 信頼性のある出力: MiniCPM-Vは、不正確な出力や誤解を招く出力を最小限に抑えるように設計されてる。視覚障害者を助けるアプリや重要な状況での支援には特に重要だよね。

  4. 多言語サポート: このモデルは30以上の言語を理解して生成できるから、広いオーディエンスに役立つ。

  5. モバイル最適化: MiniCPM-Vは、モバイルデバイスで効率的に動作するように設計・訓練されてるから、大量のメモリや計算パワーを必要としない。

開発プロセス

MiniCPM-Vのような効果的なMLLMを作るには、きちんとした開発プロセスが必要で、いくつかのトレーニングと最適化の段階があるよ。

プレトレーニング

MiniCPM-Vの開発の最初のステップは、画像とそれに対応するテキストを大量に使ってモデルをプレトレーニングすること。これによって、テキストと画像がどのように関連しているかを学ぶんだ。プレトレーニングは3つの段階に分かれてる:

  1. 初期設定: モデルは低解像度で視覚とテキストのコンポーネントを接続することに集中する。

  2. 解像度の向上: 次の段階では、高解像度の画像でトレーニングして、細かいディテールを認識する能力を向上させる。

  3. 高解像度トレーニング: 最後に、いろんなアスペクト比の高解像度画像でトレーニングして、さまざまなタイプの入力を効果的に扱えるようにする。

ファインチューニング

プレトレーニングの後、モデルはファインチューニングの段階に入る。この段階では、高品質なデータセットに人間の注釈を使ってトレーニングする。目的は、モデルの対話能力を改善し、正確にクエリに応じる能力を洗練させることなんだ。

幻覚の対処

MLLMの課題の一つは、時々偽情報や誤解を招く情報を生成しちゃうこと、これを「幻覚」と呼ぶんだ。この問題に対処するために、MiniCPM-VはRLAIF-Vという手法を使って、高品質なフィードバックを集めてモデルの応答を最適化する。このアプローチで、モデルはより正確で信頼できる出力を提供できるようになるんだ。

デバイスへの展開

MiniCPM-Vをエンドユーザーのデバイスに展開するのは、それ自体に課題があるよ。スマホみたいなデバイスはリソースが限られてるから、パフォーマンスの最適化が重要なんだ。

リソースの制限に対処

MiniCPM-Vは、モバイルデバイスの制約内で動作できるように慎重に設計されてる。戦略には以下が含まれる:

  • メモリ最適化: モデルのサイズを最小限にするために量子化などの技術を使って、パフォーマンスを犠牲にすることなく、メモリを少なくする。

  • 効率的な計算: 計算リソースを低く保つために特別な技術を使って、MiniCPM-Vが限られた処理能力のデバイスでもうまく動くようにする。

実際のパフォーマンス

MiniCPM-Vは、高性能なスマホやノートパソコンなどいくつかのデバイスでテストされてる。結果は効率よく動作し、エンコードとデコードのタスクで許容できる速度を持ってることを示してる。より強力なモデルと比較しても、MiniCPM-Vは競争力のあるパフォーマンスを維持してる。

MiniCPM-V評価の結果

MiniCPM-Vモデルは、さまざまなタスクでその能力を評価されてる。

一般的なパフォーマンス

MiniCPM-Vモデルは、理解力や推論能力をテストするさまざまなベンチマークで強い結果を示してる。これらの評価は、視覚的な質問応答やマルチモーダルの会話などの領域をカバーしてる。モデルはこれらのテストで優れた成績を収めて、テキストとビジュアル入力に基づいて高品質な応答を提供できることを示してる。

OCR能力

MiniCPM-Vは優れた光学文字認識(OCR)能力を持っていて、画像内のテキストを正確に読み取って、機械が読み取れる形式に変換することができる。この能力は、情報への迅速なアクセスが重要な教育や職業の場面で特に役立つ。

多言語スキル

MiniCPM-Vの目立った特徴の一つは、複数の言語で機能できること。30以上の言語を理解し、相互作用できるように設計されてるから、グローバルなオーディエンスにとって便利なんだ。

将来の方向性

技術が進化する中で、MiniCPM-VのようなMLLMの改善に対する関心が高まってる。いくつかの将来の方向性が探求されるかもしれない:

  1. モダリティの拡大: テキストや画像だけでなく、将来的なバージョンのMLLMは、動画や音声など他のデータタイプも取り入れて、適用範囲を広げるかもしれない。

  2. ユーザー体験の向上: モデルをより速く効率的にするための取り組みが続けられる。これには、デプロイ技術の洗練や新しいハードウェアの可能性を探ることが含まれる。

  3. 限界への対処: MiniCPM-Vは信頼性と効率性のあるMLLMパフォーマンスを提供しようと進展してるけど、マルチタスクや複雑な推論の分野ではまだ改善の余地がある。

結論

MiniCPM-Vは、モバイルデバイスで高度なAI技術を利用可能にする重要なステップを表してる。性能と効率のバランスを保ちながら、日常生活でのMLLMの実用的な利用の道を切り開いてる。これらのモデルの継続的な開発と最適化は、その能力をさらに向上させて、AIの利点をより身近なものにしていくんだ。

オリジナルソース

タイトル: MiniCPM-V: A GPT-4V Level MLLM on Your Phone

概要: The recent surge of Multimodal Large Language Models (MLLMs) has fundamentally reshaped the landscape of AI research and industry, shedding light on a promising path toward the next AI milestone. However, significant challenges remain preventing MLLMs from being practical in real-world applications. The most notable challenge comes from the huge cost of running an MLLM with a massive number of parameters and extensive computation. As a result, most MLLMs need to be deployed on high-performing cloud servers, which greatly limits their application scopes such as mobile, offline, energy-sensitive, and privacy-protective scenarios. In this work, we present MiniCPM-V, a series of efficient MLLMs deployable on end-side devices. By integrating the latest MLLM techniques in architecture, pretraining and alignment, the latest MiniCPM-Llama3-V 2.5 has several notable features: (1) Strong performance, outperforming GPT-4V-1106, Gemini Pro and Claude 3 on OpenCompass, a comprehensive evaluation over 11 popular benchmarks, (2) strong OCR capability and 1.8M pixel high-resolution image perception at any aspect ratio, (3) trustworthy behavior with low hallucination rates, (4) multilingual support for 30+ languages, and (5) efficient deployment on mobile phones. More importantly, MiniCPM-V can be viewed as a representative example of a promising trend: The model sizes for achieving usable (e.g., GPT-4V) level performance are rapidly decreasing, along with the fast growth of end-side computation capacity. This jointly shows that GPT-4V level MLLMs deployed on end devices are becoming increasingly possible, unlocking a wider spectrum of real-world AI applications in the near future.

著者: Yuan Yao, Tianyu Yu, Ao Zhang, Chongyi Wang, Junbo Cui, Hongji Zhu, Tianchi Cai, Haoyu Li, Weilin Zhao, Zhihui He, Qianyu Chen, Huarong Zhou, Zhensheng Zou, Haoye Zhang, Shengding Hu, Zhi Zheng, Jie Zhou, Jie Cai, Xu Han, Guoyang Zeng, Dahai Li, Zhiyuan Liu, Maosong Sun

最終更新: 2024-08-03 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2408.01800

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2408.01800

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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