多模态bert的变形:VisualBERT 和 BERT 的异同

本文深入解析了VisualBERT模型,包括其架构、预训练过程及应用场景。介绍了如何通过整合文本与图像特征进行多模态理解,特别关注了预训练任务如MLM和NSP,并探讨了模型在下游任务上的微调策略。

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BERTVisualBERT备注
全称Bidirectional Encoder Representations from Transformers
区别于传统Transformer使用 双向 (bidirectional) self-attention集成了 BERT, Transformer-based model for NLP, object proposals systems such as Faster-RCNN
预训练数据集wikiCOCO image caption datasetVisualBERT: In order to learn associations between images and text, we consider … where detailed semantics of an image are expressed in natural language.
预训练任务1MLM (masked language model, Masked LM)MLM: 掩盖文本的部分内容,模型基于其余文本和图片内容预测掩盖词MLM: 随机掩盖输入句子中的一些token,目的是基于他的上下文预测被掩盖的词,最终是表示能够融合上下文的含义
预训练任务2NSP (next sentence prediction)Sentence-image prediction task: 判断文本和图片是否匹配NSP: 预测句子B是否是句子A的下一句
预训练 (pre-training) 阶段在不同的无监督任务(MLM &NSP)上训练 输入是未标注的句子样本,输出:[CLS]位置输出NSP任务的结果,其他对应位置输出MLM的结果BERT参数初始化模型 -> 在coco上预训练 -> 在任务数据集上预训练VisualBERT-Task-Specific Pre-Training: 使用任务数据集做MLM预训练任务,有助于模型适应新的目标领域
微调 (fine-tuning) 阶段先用预训练的参数初始化模型,再使用下游任务的数据集微调所有参数接在预训练阶段之后,仿照BERT微调BERT有开源的预训练模型,直接加载即可在自己的任务上微调;Transformers上有VisualBERT的预训练模型,可加载
embeddingWordPiece embeddings with a 30000 token vocabulary
文本输入表示token embedding + segment embedding + position embeddingtoken embedding + segment embedding + position embedding
图片输入表示-visual feature representation + segment embedding + position embedding
对于图片的处理-使用object proposals systems 抽取的 图片特征 作为无序序列输入 (非完整图片)VisualBERT:每个数据集使用不同的“standard object detector” 以生成region proposals 和 region features;其解释这么做的原因 “We do not use grid-level features from ResNet152 because it results in longer sequences and longer training time”
segment embedding区分句子A和句子B区分文本和图片
position embedding与句子的token顺序一致图片的position embedding 是 对齐的单词的position embedding 的总和VisualBERT-VCR:The dataset also provides alignments between words and bounding regions that are referenced to in the text, which we utilize by using the same position embeddings for matched words and regions.
应用于下游任务时的epoch2~410~12
应用于下游任务时的学习率2e-5 3e-5 5e-52e-5 5e-5
  • 关于BERT的MLM任务的疑惑:
    在这里插入图片描述
<think>嗯,用户现在问的是大模型大语言模型的关系。之前他们问过传统AI通用AI的区别,可能现在想更深入了解当前AI发展的具体技术。首先,我需要确认这两个术语的定义,以及它们之间的联系区别。大模型通常指参数量巨大的深度学习模型,比如GPT-3、BERT这些,而大语言模型则是大模型中的一个子类,专注于处理自然语言任务。 用户可能想知道这两者是不是同一个东西,或者有什么层次上的不同。需要明确大模型包括但不限于语言模型,比如还有大视觉模型之类的。然后要举例说明,比如大语言模型如GPT-4,而大模型可能还包括其他类型,比如图像生成的Stable Diffusion,虽然参数量可能不如语言模型大,但也可以算作大模型的一种。 接下来要分析它们的联系,比如大语言模型属于大模型的一部分,都依赖于大量数据算力,结构上可能都基于Transformer等架构。区别方面,大模型的应用范围更广,而大语言模型专注于文本任务。可能还需要提到训练数据的不同,大语言模型需要大量文本数据,而其他大模型可能需要图像、视频等多模态数据。 还要考虑用户可能的实际应用场景,比如他们是否在选型或者研究方向上有需求。可能需要举例说明实际应用,比如大语言模型用于聊天机器人,而大模型中的其他类型用于图像识别等。同时,提到当前趋势,如多模态大模型的发展,说明大模型不仅仅局限于语言,但大语言模型是目前最成熟的应用之一。 此外,用户可能对技术细节感兴趣,比如参数规模、训练方法,或者两者在实现上的异同。需要解释清楚,比如大语言模型通常采用自监督学习,通过预测下一个词来训练,而其他大模型可能使用不同的训练策略。同时,可以提到像GPT-3这样的模型既是大的,又是专注于语言的,所以同时属于两者。 最后,总结两者的关系,强调包含与被包含的关系,并指出未来的发展方向,比如大模型向多模态扩展,而大语言模型作为其中的重要组成部分继续演进。需要确保语言通俗易懂,避免过多专业术语,但又要准确无误。可能还需要检查是否有常见的误解,比如认为大模型就是大语言模型,这时候需要澄清两者的区别。</think>以下是关于**大模型**与**大语言模型**关系的分析: --- ### **1. 定义与范围** - **大模型(Large Model)** 指参数量庞大(通常达十亿级以上)、依赖海量数据训练的深度学习模型,**不限定任务类型**。例如: - 图像领域:DALL·E、Stable Diffusion(文生图大模型) - 多模态领域:GPT-4V(支持图文交互) - 科学计算:AlphaFold(蛋白质结构预测) - **大语言模型(Large Language Model, LLM)** 特指专注于**自然语言处理(NLP)**的大模型,通过文本数据训练,核心能力是理解生成人类语言。例如: - GPT-4、ChatGPT - LLaMA、PaLM - 文心一言、通义千问 --- ### **2. 核心关系** - **包含关系**:大语言模型是大模型的子集,所有LLM都属于大模型,但大模型不一定是语言模型(可能是视觉、多模态等)。 - **技术共性**: - 均基于Transformer架构 - 依赖超大规模算力(GPU集群训练) - 使用自监督学习(如语言模型的“下一个词预测”) --- ### **3. 关键差异** | **维度** | **大模型** | **大语言模型** | |----------------|--------------------------------|--------------------------------| | **任务类型** | 跨模态(语言、图像、音频等) | 专注自然语言处理 | | **训练数据** | 多模态数据(文本+图像+视频等) | 纯文本语料库 | | **输出形式** | 多样化(文本、图像、代码等) | 文本生成(对话、翻译、摘要等) | | **典型应用** | 文生图、视频理解、蛋白质预测 | 智能客服、内容创作、代码生成 | --- ### **4. 能力扩展路径** - **大语言模型 → 多模态大模型**: 通过添加视觉编码器(如CLIP)或跨模态对齐技术,将LLM升级为支持图文交互的模型(如GPT-4V)。 - **大模型 → 领域专业化**: 在大模型基础上微调,适配医疗、法律等垂直领域(如BioBERT用于生物医学文本分析)。 --- ### **5. 当前趋势** - **大语言模型主导地位**:由于语言作为人类知识的核心载体,LLM成为大模型中最成熟的赛道。 - **大模型多模态化**:GPT-4o、Gemini等模型正融合语言、视觉、音频能力,向“全能型AI”演进。 - **规模与效率平衡**:出现“小参数大模型”(如Phi-3),在保持性能的同时降低算力需求。 --- ### **总结** 大语言模型是大模型技术在自然语言领域的集中体现,而大模型涵盖更广泛的智能形态。两者共同推动AI从**单一任务**向**通用能力**进化,但LLM仍是现阶段最接近实际应用的核心方向。
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