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这并非模态间隙:刻画与消除对比性间隙

计算机视觉与模式识别 2024-06-10 v3 计算与语言 信息检索 机器学习

摘要

多模态对比模型如 CLIP 通过在联合表征空间中嵌入输入图像和文本,实现零样本分类的前沿性能。最近报告称,类似 CLIP 的双编码器对比模型存在模态间隙,即图像和文本嵌入在潜在空间中位于互斥区域。以往研究表明,这一间隙源于 1)锥形效应,2)数据集中的不匹配配对,以及 3)训练不足。我们指出,即便考虑到这些因素,并且即便使用相同模态,对比损失在训练过程中实际上会创造这种间隙。因此,我们提出模态间隙本质上是双编码器对比损失的固有现象,应称为对比性间隙(contrastive gap)。我们提供证据表明,这一对比性间隙可归因于 CLIP 空间中的 uniformity 不足,导致嵌入仅占据潜在空间的局部区域。为消除间隙,我们将单模态对比损失中的 uniformity 和 alignment 属性适用于多模态设置,证明仅向 CLIP 损失中添加这些术语即可更均匀地分布嵌入,从而消除间隙。在实验中,我们展示,修改后的表征空间在下游任务(如零样本图像分类和多模态算术)中优于默认 CLIP 损失。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.18570,
  title  = {It's Not a Modality Gap: Characterizing and Addressing the Contrastive Gap},
  author = {Abrar Fahim and Alex Murphy and Alona Fyshe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18570},
  year   = {2024}
}