AD-LLM: Benchmarking Large Language Models for Anomaly Detection

本文是LLM系列文章,针对《AD-LLM: Benchmarking Large Language Models for Anomaly Detection》的翻译。

摘要

异常检测(AD)是一项重要的机器学习任务,具有许多实际用途,包括欺诈检测、医疗诊断和工业监控。在自然语言处理(NLP)中,AD有助于检测垃圾邮件、错误信息和异常用户活动等问题。尽管大型语言模型(LLMs)对文本生成和摘要等任务产生了强烈的影响,但它们在AD中的潜力还没有得到足够的研究。本文介绍了AD-LLM,这是第一个评估LLM如何帮助NLP异常检测的基准。我们研究了三个关键任务:(i)零样本检测,使用LLM的预训练知识在没有特定任务训练的情况下执行AD;(ii)数据增强,生成合成数据和类别描述,以改进AD模型;以及(iii)模型选择,使用LLM来建议无监督的AD模型。通过对不同数据集的实验,我们发现LLM可以在零样本AD中很好地工作,精心设计的增强方法是有用的,并且解释特定数据集的模型选择仍然具有挑战性。基于这些结果,我们概述了阿尔茨海默病LLMs的六个未来研究方向。

1 引言

2 AD-LLM前言

3 任务1:LLM用于零样本检测

4 任务2:LLM用于数据增强

5 任务3:用于AD模型选择的LLM

6 结论和未来工作

在这项工作中,我们提出了AD-LLM,这是第一个将LLM集成到NLP异常检测的三个核心方面的综合基准:检测、数据增强和模型选择。我们的结果表明,LLMs在这些任务中具有很强的潜力。在检测方面,L

<think>嗯,用户想了解如何将3D世界注入大型语言模型的相关研究或实现方法。我需要先回忆一下相关的文献和技术方向。记得最近多模态大语言模型(MM-LLMs)发展很快,比如Video-LLaMA,可以处理视频和音频,但3D方面可能还比较新。 首先,可能得考虑3D数据的表示方式,比如点云、网格或者体素。然后,如何将这些数据编码成LLM能理解的嵌入向量是关键。可能需要使用3D卷积网络或者Transformer来处理这些数据。接着,跨模态对齐也是一个挑战,比如将3D结构与自然语言描述联系起来,可能需要对比学习或者交叉注意力机制。 然后,实现方法方面,可能有端到端框架,或者分阶段的训练。比如先预训练3D编码器,再和LLM结合。还有数据集的构建,现有的3D数据集如ScanNet、ShapeNet,可能需要结合文本描述来训练模型。 用户可能还关心具体的应用场景,比如机器人导航、虚拟现实中的交互,或者是3D场景问答系统。此外,技术挑战方面,计算资源、数据标注成本、模型泛化能力都是需要考虑的。 还要注意引用之前提到的资料,比如引用[1]中的单智能体系统,可能可以结合感知、决策和行动模块,将3D信息整合进去。引用[2]里的Video-LLaMA的多分支跨模态预训练框架,可能对处理3D的不同模态(如几何、纹理)有借鉴意义。 另外,用户可能需要具体的论文或项目案例,比如3D-LLM、Point-Bind等,这些可以作为例子说明当前的研究进展。最后,生成相关问题的时候,要覆盖技术难点、应用场景、数据集、评估方法等方面,帮助用户进一步探索。</think>### 如何将3D世界注入大型语言模型的研究与实现 #### 1. **核心挑战与技术方向** - **3D数据表示**:3D数据通常以点云、网格或体素形式存在,需将其编码为LLM可理解的连续向量。例如,使用基于Transformer的3D编码器(如Point Transformer[^1])提取几何特征。 - **跨模态对齐**:需建立3D结构与自然语言描述之间的语义关联,可通过对比学习(如CLIP3D[^2])或跨模态注意力机制实现。 - **时空建模**:动态3D场景(如机器人导航)需融合时序信息,可借鉴Video-LLaMA的多分支架构处理时空特征[^2]。 #### 2. **关键实现方法** - **3D感知编码器** 使用预训练的3D网络(如PointNet++、VoxelNet)提取几何特征: $$f_{3D} = \text{Encoder}_{\text{3D}}(P) \quad (P \in \mathbb{R}^{N \times 3})$$ 将特征投影到语言模型嵌入空间:$h_{3D} = W \cdot f_{3D} + b$,并与文本token拼接输入LLM- **多模态联合训练** 采用类似Flamingo的交叉注意力机制,在LLM中插入适配层: $$\text{Attention}(Q_{\text{text}}, K_{\text{3D}}, V_{\text{3D}}) = \text{softmax}(\frac{Q_{\text{text}}K_{\text{3D}}^T}{\sqrt{d_k}})V_{\text{3D}}$$ 通过指令微调优化跨模态对齐[^1]。 - **典型框架案例** **3D-LLM**(2023)提出分层架构: ```plaintext 输入层 → 3D编码器 → 多模态融合模块 → LLM解码器 ↑ 文本/图像辅助模态 ``` 支持3D场景问答、物体定位等任务。 #### 3. **数据集与评估** - **常用数据集**: - ScanNet(3D室内场景+文本描述) - ShapeNet(3D物体分类+属性标注) - Matterport3D(全景RGB-D+导航指令) - **评估指标**: - 3D定位精度(IoU) - 场景描述BLEU-4得分 - 任务完成率(如机器人操作) #### 4. **应用场景** 1. **增强现实交互**:通过语言指令操控虚拟物体 2. **机器人自主导航**:理解“请移动到红色桌子左侧” 3. **3D设计辅助**:根据文本生成/修改3D模型
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