【多模态】Flamingo模型技术学习

Flamingo模型技术学习

前言

  最近多模态模型特别火,从头开始学习!在前面写的几篇里面学习了MiniCPM-V、ViT、CLIP和BLIP/BLIP-2之后,今天学习一下Flamingo模型,记录学习过程,欢迎批评指正,一起学习~~

Flamingo------支持上下文学习的多模态模型

  • Flamingo出自Deepmind在NeurIPS 2022的论文Flamingo: a Visual Language Model for Few-Shot Learning
  • 相比于之前的方案,之前的方案通常只支持VQA,Flamingo支持图片和文本内容混合输入,支持提供图-文示例进行In-context learning,支持提供多图多轮对话

模型架构

  • Flamingo模型和大部分VLM模型类似,由视觉编码器+图文对齐模块+LLM构成,Flamingo并不更新视觉编码器和LLM的参数
  • 预训练过程中,参数会更新的部分是resampler模块和插入到LLM的cross-attention层

模型架构------Resampler

  • 这个Resampler是一个Q-Former模块,训练过程中会更新query和transformer层,前面的BLIP-2的核心就是这个模块
  • 如果输入很长,例如是一个视频,Q-Former可以实现对信息的压缩【输出大小只和query大小有关】

模型架构------插入到LLM的cross-attention层

  • 预训练过程中,参数会更新的部分是resampler模块和插入到LLM的cross-attention层,这些层的权重参数初始化为0,在Flamingo的训练过程中更新

    *值得注意的是,这些交叉注意力层前面的权重系数,层数越深,权重系数的绝对值越大

代码查看------masked cross-attention

  • 为了让模型能够除了对图片进行描述之外,还能处理图片和文本交替混合输入,Flamingo的做法是在cross-attention层使用掩码
  • 在当前文本token下,只看这个文本token前一个图片的视觉token
  • media_locations = input_ids == self.media_token_id这里面media_token_id是<image>
  • 推理时有图片的时候,use_cache这个为false
python 复制代码
media_locations = input_ids == self.media_token_id

# if there are media already cached and we're generating and there are no media tokens in the input,
# we'll assume that ALL input tokens should attend to the last previous media that is cached.
# this is especially important for HF generate() compatibility, since generate() calls forward()
# repeatedly one token at a time (with no media tokens).
# without this check, the model would not attend to any images when generating (after the first token)
use_cached_media_locations = (
    self._use_cached_vision_x
    and self.is_conditioned()
    and not media_locations.any()
)

for layer in self._get_decoder_layers():
    if not use_cached_media_locations:
        layer.condition_media_locations(media_locations)
    layer.condition_use_cached_media(use_cached_media_locations)

这个掩码机制实现如下,注意输入了图片的时候use_cached=False

python 复制代码
media = rearrange(media, "b t n d -> b (t n) d")
sim = einsum("... i d, ... j d -> ... i j", q, k)

if exists(media_locations):
    media_time = torch.arange(T_img, device=x.device) + 1  # T_img是存图片数量的维度

    if not use_cached_media:
        # at each boolean of True, increment the time counter (relative to media time)
        text_time = media_locations.cumsum(dim=-1)  # 前缀和,如果第1张是图,得到[0,1,1,1]

    # text time must equal media time if only attending to most immediate image
    # otherwise, as long as text time is greater than media time (if attending to all previous images / media)
    mask_op = torch.eq if self.only_attend_immediate_media else torch.ge

    text_to_media_mask = mask_op(
        rearrange(text_time, "b i -> b 1 i 1"),
        repeat(media_time, "j -> 1 1 1 (j n)", n=n),
    )
    sim = sim.masked_fill(~text_to_media_mask, -torch.finfo(sim.dtype).max)

sim = sim - sim.amax(dim=-1, keepdim=True).detach()
attn = sim.softmax(dim=-1)

  直接看代码比较抽象,看一个例子会比较清晰:假设B = 2,文本长度T_txt = 4,图片数T_img = 3,Resampler的query向量长度n = 2,那么

python 复制代码
media_locations = torch.tensor([
[False, True, False, False],
[False, False, True, False]])
text_time = torch.tensor([
    [0, 1, 1, 1],
    [0, 0, 1, 1]])
media_time = torch.tensor([1, 2, 3])

广播机制实现的结果如下:

最后实现的效果是:得到的mask,每一行对应一个文本token,每n列代表一张图像

note

  到这里,MiniCPM-V的前面需要了解的一些内容应该都看完了,过段时间再仔细看一下MiniCPM-V的源代码,偏好对齐那部分也很强,有效降低了幻觉,学习一下DPO是如何实现的

相关推荐
深圳市益普科技有限公司12 小时前
SMT MES 换线与首件确认:一次换线卡在哪几处
人工智能
深圳安锐科技有限公司12 小时前
从成像尺度到亚像素解算:变焦视觉位移监测如何让远近断面都稳
图像处理·人工智能·深度学习·算法·计算机视觉·系统架构·结构健康监测
木头科技12 小时前
【AI 工程化第十八篇】Spring AI 语音 Agent 实战:实时转写、WebSocket、流式 TTS 与打断机制
java·人工智能·安全·spring·性能优化
天远数科12 小时前
零信任架构实战:基于天远企业年报信息核验构建自动化供应商准入资质合规审查网关
运维·人工智能·架构·自动化
taotao03312 小时前
【AI通识课·第2期】AI 发展简史——从图灵测试到 ChatGPT,这 70 年发生了什么?
人工智能·chatgpt
zhippt_101412 小时前
图转PPT实测:截图和课件图片怎么变成可编辑幻灯片
人工智能·面试·powerpoint
TangGeeA12 小时前
Control CLI Tutorial:用 aio 从终端控制 aiopsterm
运维·人工智能
king135987455012 小时前
AI Agent 端云协同选型:Node.js 任务成本算例与权限检查清单(2027—2028 展望)
人工智能·ai·node.js·ai agent
了不起的云计算V12 小时前
DDR4与DDR5如何选?海光双路新品给出分层部署思路
人工智能