Product1M 前沿多模态论文解读

系列文章目录


文章目录

  • 系列文章目录
  • 一、弱注释的多模态数据什么意思,具体举几个实例
  • 二、模态内检索和跨模态检索将单模态信息作为输入,例如,图像或一段文本,并在分离的数据点之间执行匹配搜索。不幸的是,在许多情况下这样的检索计划显著限制其使用,比如多模态信息存在于查询和目标。
  • 三、伪标签中训练一个多产品检测器 举例解释一下
  • 1. 研究背景
  • 2. 论文贡献
  • 3. 方法框架
  • 4. 研究思路
  • 5. 实验
  • 6. 限制


一、弱注释的多模态数据什么意思,具体举几个实例

 弱注释的多模态数据指的是在多种模态(如文本、图像、音频等)中,注释信息不够全面或具体的情况。这种数据通常包含一些基本的标注,但缺乏详细的标签或上下文信息,适合用于弱监督学习等任务。

实例:

  1. 图像和文本

    • 数据集包含大量图片和与之相关的简短描述。例如,一张狗的图片可能只标注为“动物”,而没有具体说明是“狗”或“猫”。这种情况下,图像的具体内容没有被详细注释。
  2. 视频数据

    • 视频片段可能被标注为“运动”,但没有具体说明运动的类型(如足球、篮球等)。用户只能获得一个大概的类别,而无法获取细节。
  3. 音频和文本

    • 一段录音被标注为“对话”,但没有提供参与者的身份、对话主题或具体内容。这种情况下,虽然有基本的分类,但无法深入分析对话的具体信息。
  4. 社交媒体数据

    • 在社交媒体上,用户的帖子可能被标注为“积极”或“消极”,但没有进一步分析情感的细节或上下文。这种标注只能提供一个大致的情感倾向,而不够准确。

 这些弱注释数据在训练模型时,可以通过半监督学习或迁移学习等方法进行利用,帮助模型在缺乏丰富标注的情况下仍然学习到有用的信息。

二、模态内检索和跨模态检索将单模态信息作为输入,例如,图像或一段文本,并在分离的数据点之间执行匹配搜索。不幸的是,在许多情况下这样的检索计划显著限制其使用,比如多模态信息存在于查询和目标。

“multi-modal information exists in both the queries and targets”这句话的意思是,在检索过程中,查询(用户输入的信息)和目标(数据库中的信息)都包含多种模态的数据,比如图像、文本、音频等。

具体例子

假设你在一个在线购物平台上搜索一款运动鞋。

  1. 查询(Query)

    • 你上传了一张运动鞋的图片,并附上文本描述:“我想要一双红色的运动鞋。”
  2. 目标(Targets)

    • 数据库中有多款运动鞋的记录,每款记录包含:
      • 图像:每双鞋的图片。
      • 文本描述:关于每双鞋的详细描述,例如“红色运动鞋,适合跑步,轻便舒适”。

多模态信息的存在

  • 在查询中

    • 你同时提供了图像和文本信息(图片和描述)。
  • 在目标中

    • 数据库中的每个产品也有图像和文本描述。

重要性
这种情况下,检索系统需要能够理解和匹配查询中的图像和文本信息与目标中的图像和文本信息。仅仅依赖单一模态(比如只用图像或只用文本)可能无法准确找到用户想要的产品,因为用户的查询包含了多模态的信息。

结论
因此,支持多模态信息的检索系统能够更好地理解用户的意图,提高检索的准确性和用户体验。

三、伪标签中训练一个多产品检测器 举例解释一下

“伪标签中训练一个多产品检测器”指的是利用自动生成的标签来训练一个模型,使其能够识别和分类多种产品。下面通过具体例子来解释这个过程。

例子

假设你有一个电商平台,想要开发一个能够自动检测和分类不同类型运动鞋的系统,但你只有少量的标注数据(如几百张带有标签的鞋子图片),而有大量未标注的鞋子图片。

步骤

  1. 生成伪标签

    • 利用已有的少量标注数据,首先训练一个初步的模型(例如,卷积神经网络)来识别运动鞋的类别(如跑鞋、篮球鞋、休闲鞋等)。
    • 使用这个初步模型对大量未标注的鞋子图片进行预测,生成伪标签。例如,模型可能会将某张图片标记为“跑鞋”,尽管这个标签并不是人工标注的。
  2. 构建训练集

    • 将这些带有伪标签的未标注数据与少量的真实标注数据结合,形成一个新的训练集。
  3. 训练多产品检测器

    • 使用这个新的训练集来训练一个多产品检测器。这个检测器的目标是能够识别和分类不同类型的运动鞋。通过伪标签,模型能够学习到更多的特征和模式,从而提高其在实际应用中的性能。
  4. 验证和调整

    • 在训练完成后,可以使用一个独立的验证集(最好是带有真实标签的数据)来评估模型的性能。如果模型的表现不佳,可能需要调整伪标签的生成策略或数据增强方法。

总结
通过伪标签的生成和利用,模型能够利用大量未标注的数据进行训练,从而提升其对多种产品的检测能力。这种方法在数据匮乏的情况下尤其有效,能够显著提高模型的泛化能力。

论文《Product1M: Towards Weakly Supervised Instance-Level Product Retrieval via Cross-Modal Pretraining》以下是各部分的简要概述:

1. 研究背景

电子商务领域中,客户对商品检索的需求越来越多样化,传统的基于单一模式或监督学习的图像级检索方法难以应对多模态数据场景。为了填补这一研究空白,本文提出了弱监督多模态实例级产品检索的新方法,主要针对细粒度的产品类别。此外,本文还引入了一个名为Product1M的大规模多模态化妆品数据集,以促进该领域的研究。

2. 论文贡献

本文的主要贡献包括:

  • 提出了Product1M,这是一个包含超过100万个图像-文本对的大规模多模态数据集,专门用于实例级检索。
  • 设计了一种新的模型CAPTURE(Cross-modal contrAstive Product Transformer),通过混合流变换器架构和自监督学习来提高多模态数据的检索能力。
  • 通过大量的消融实验展示了模型在多模态检索任务中的优越性。

3. 方法框架

本文提出的CAPTURE模型采用了混合流架构,包括文本/视觉变换器、文本/视觉交叉变换器和联合学习的共变换器层。这些变换器通过自监督学习任务(如掩码语言建模和掩码区域预测)来优化模型的多模态表示能力。此外,模型还使用了跨模态对比损失来增强图像和文本之间的对齐能力。

4. 研究思路

研究思路主要围绕如何利用弱监督的多模态数据进行实例级检索展开。首先,通过伪标签和数据增强的方法训练多产品检测器;然后,在CAPTURE模型中结合多种预训练任务来捕捉图像和文本之间的协同作用;最后,在推理过程中,通过计算查询样本与样本库中单产品样本的相似度来实现检索。

5. 实验

实验部分包括与多种基准方法的对比实验、模型消融实验以及零样本检索实验。结果表明,CAPTURE模型在各种评价指标上均优于现有的跨模态预训练模型。此外,实验还验证了多模态特征融合和跨模态对比损失对模型性能的提升作用。

6. 限制

尽管CAPTURE模型在多模态实例级检索任务中取得了显著进展,但其性能仍然受到检测器质量的限制。实验结果表明,检测器的性能对于实例级检索的影响很大,当使用预训练的检测器时,其性能在数据集分布与训练数据集不一致时会显著下降。此外,数据集本身的弱监督和模糊对应也增加了模型的学习难度。

上一篇:【云原生】利用 docker api 管理容器-方案


下一篇:MySQL 之索引和查询优化