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对齐后再融合:基于动量蒸馏的视觉与语言表示学习

Junnan Li Ramprasaath R. Selvaraju Akhilesh D. Gotmare Shafiq Joty Caiming Xiong Steven C.H. Hoi

摘要

大规模视觉与语言表示学习在各种视觉-语言任务上展示了令人鼓舞的改进。现有的大多数方法采用基于 Transformer 的多模态编码器来联合建模视觉标记(区域图像特征)和词汇标记。由于视觉标记和词汇标记未对齐,这使得多模态编码器在学习图像-文本交互方面面临挑战。本文中,我们引入了一种对比损失,用于在通过跨模态注意力机制融合(Fusing)之前对齐(ALigning)图像和文本表示(ALBEF),从而实现更加扎实的视觉与语言表示学习。与大多数现有方法不同,我们的方法不需要边界框注释或高分辨率图像。为了从噪声网络数据中提高学习效果,我们提出了一种动量蒸馏的方法,这是一种自训练方法,通过动量模型生成的伪目标进行学习。我们从互信息最大化角度对ALBEF进行了理论分析,表明不同的训练任务可以被解释为为图像-文本对生成不同视图的方式。ALBEF在多个下游视觉-语言任务上达到了最先进的性能。在图像-文本检索任务中,ALBEF的表现优于那些在数量级更大的数据集上预训练的方法。在VQA和NLVR2^22任务中,ALBEF相比当前最佳方法分别实现了2.37%和3.84%的绝对性能提升,并且具有更快的推理速度。代码和预训练模型可在https://github.com/salesforce/ALBEF/ 获取。


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