2023-10-12 14:18
人类图形验证码被AI攻破！苹果AI团队开发多模态大模型Ferret：精准识别验证码，比GPT-4V更准确
谷歌人机验证已经拦不住AI了！
最新的多模态大模型，能轻松找到下图的验证策略，找出图中的所有交通信号灯，还准确圈出了具体位置。
这款大模型的表现直接超越OpenAI的GPT-4V。
这就是由苹果和哥伦比亚大学研究团队带来的多模态大模型“雪貂”（Ferret）。
它具备更强的图文关联能力，提升了大模型在“看说答”任务中的精确度。比如，下图中非常细小的部件(region 1)，它也可以分辨出来是避震。
GPT-4V没能回答正确，在细小部分上的表现不佳。
所以，Ferret是如何做到的呢？
只需点拨一下，图像大模型都懂！
Ferret解决的核心问题是，让引用(referring)和定位(grounding)两方面空间理解能力更加紧密。
引用是指让模型准确理解给定区域的语义，也就是指一个位置它能知道是什么。
定位则是给出语义，让模型在图中找到对应目标。
对于人类来说，这两种能力是自然结合的，但是现有很多多模态大模型却只会单独使用引用和定位。
所以Ferret提出了一种新型的混合区域表示方法，能将离散坐标和连续特征联合起来表示图像中的区域。
这样一来，模型就能分辨出边界框几乎一样的对象。
比如下图中两个物体的情况，如果只用离散边界框，模型会感到很“困惑”。和连续的自由形状混合表示相结合，能很好解决这一问题。
为了提取多样化区域的连续特征，论文提出了一种空间感知的视觉采样器，能够处理不同形状之间的稀疏性差异。
因此，Ferret可以接受各种区域输入，如点、边界框和自由形状，并理解其语义。
在输出中，它可以根据文本自动生成每个定位对象的坐标。
为了实现这一目标，Ferret模型的架构包括图像编码器、空间感知的视觉采样器和语言模型(LLM)等组成部分。
Ferret结合了离散坐标和连续特征，形成了一种混合区域表示。
这种表示方法旨在解决表示各种形状和格式的区域的挑战，包括点、边界框和自由形状。
离散坐标中每个坐标都被量化为一个目标框的离散坐标，这种量化确保了模型对不同图像大小的鲁棒性。
而连续特征则由空间感知视觉采样器提取，它利用二进制掩码和特征图在ROI内随机采样点，并通过双线性插值获得特征。
这些特征经过一个由3D点云模型启发的空间感知模块处理后，被浓缩成一个单一的向量, 并映射到大型语言模型(LLM)进行下一步处理。
为了增强Ferret的能力，论文还创建了一个名为GRIT的数据集。
这个数据集包含1.1M个样本，涵盖了个体对象、对象之间的关系、特定区域的描述以及基于区域的复杂推理等四个主要类别。
GRIT数据集包括了从公共数据集转换而来的数据、通过ChatGPT和GPT-4生成的指令调整数据，并额外提供了95K个困难的负样本以提高模型的鲁棒性。
实验结果表明，该模型不仅在经典的引用和定位任务中表现出优越性能，而且在基于区域和需要定位的多模态对话中远远超过现有其他MLLM模型。
此外，研究还提出了Ferret-Bench，可以评估图像局部区域的引用/定位、语义、知识和推理能力。
Ferret模型在LLaVA-Bench和Ferret-Bench上进行评估，在所有任务中都表现出色，特别是在需要指代和视觉grounding的三个新任务上，Ferret的表现很出色。
而且在描述图像细节上有明显提升，幻觉有明显下降。
最后值得一提的是，Ferret大模型由苹果AI/ML和哥伦比亚大学研究团队共同带来，而且是全华人阵容。
— 完 —
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