InternVL 系列調(diào)研

MLLM模型基本范式:

image.png

1.主要調(diào)研InternVL 2.0-40B

InternVL2-40B: 總計(jì) 40.07B; Vit: 5.54B; 143.17M;LLM: 34.39B
stage1訓(xùn)練數(shù)據(jù):我們?cè)贗nternVL 1.5中使用的預(yù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集擴(kuò)展了從多種來(lái)源收集的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)集覆蓋了多個(gè)任務(wù),包括標(biāo)題生成、視覺(jué)問(wèn)答、檢測(cè)、定位和OCR。
stage2訓(xùn)練數(shù)據(jù): 包括了諸如EgoTaskQA、Mementos、STAR、NTU RGB+D、VideoChat2IT和LSMDC-QA這樣的視頻數(shù)據(jù),以及Medical-Diff-VQA、Pathology-VQA、PMC-CaseReport、PMC-VQA、Slake和VQA-RAD這樣的醫(yī)療數(shù)據(jù)。我們還包括了SROIE、FUNSD和POIE,以進(jìn)一步增強(qiáng)模型識(shí)別手寫(xiě)字體的能力。

1.1 模型評(píng)估和數(shù)據(jù)集:
1.2 Mini-InternVL:

技術(shù)報(bào)告:https://internvl.github.io/blog/2024-05-25-Mini-InternVL-1.5/
OpenGVLab:InternVL 1.5迷你款來(lái)了!8%的參數(shù)=80%的性能,一塊1080Ti 就能跑!

1.3 InternVL-1.5:

論文標(biāo)題:How Far Are We to GPT-4V? Closing the Gap to Commercial Multimodal Models with Open-Source Suites
論文鏈接:https://arxiv.org/pdf/2404.1682
具有卓越的bilingual能力,尤其Chinese相關(guān)任務(wù)中。模型基于"Vit-MLP-LLM"架構(gòu),結(jié)合了InternVit-6B視覺(jué)編碼器和InternLM2-20B語(yǔ)言模型,并通過(guò)動(dòng)態(tài)分辨率策略和數(shù)據(jù)翻譯管道來(lái)增強(qiáng)其對(duì)不同語(yǔ)言和圖像分辨率的支持。
模型結(jié)構(gòu): ViT-MLP-LLM架構(gòu),通過(guò)MLP投影器將預(yù)訓(xùn)練的InternVit-6B和InternLM2-20B結(jié)合,此處還采用簡(jiǎn)單的pixel shuffle方法,將視覺(jué)tokens的數(shù)量減少到四分之一。

2024-07-20 11-39-46屏幕截圖.png

1.4 InternVL:

InternVL模型結(jié)構(gòu),訓(xùn)練方法(3個(gè)漸進(jìn)階段) 注意加圖 :包括視覺(jué)-語(yǔ)言對(duì)比訓(xùn)練、視覺(jué)-語(yǔ)言生成訓(xùn)練和監(jiān)督式微調(diào)。這些階段有效利用不同來(lái)源的公開(kāi)數(shù)據(jù)。中間有些trainable, frozen和share weight。
訓(xùn)練過(guò)程:
1階段:采用LLama-7B編碼文本為T_f, InternViT-6B來(lái)提取視覺(jué)特征I_f, 遵循CLIP的目標(biāo)函數(shù),在圖像-文本對(duì)的相似度分?jǐn)?shù)上最小化一個(gè)對(duì)稱(chēng)的交叉熵?fù)p失。數(shù)據(jù)集清洗后的49.8億圖像-文本對(duì)。。所有參數(shù)完全可訓(xùn)練
2階段:視覺(jué)-語(yǔ)言生成訓(xùn)練:將InternVit-6B和QLLama連接起來(lái),采用生成訓(xùn)練策略。具體來(lái)說(shuō),QLLaMa繼承第一階段LLaMA-7B權(quán)重,保持InterVit-6B和QLLaMA凍結(jié),只用過(guò)濾后的高質(zhì)量數(shù)據(jù)訓(xùn)練新增加的可學(xué)習(xí)查詢(xún)和交叉注意力層。進(jìn)一步過(guò)濾低質(zhì)量標(biāo)題數(shù)據(jù),從一階段49.8億減少到10億。保持InternVit-6B、QLLaMa凍結(jié),只訓(xùn)練參數(shù)
3階段:一種單獨(dú)使用InternVit-6B,另一種是使用整個(gè)InternVL模型。使用高質(zhì)量Caption/VQA/多輪對(duì)話數(shù)據(jù)(4M)進(jìn)行sft訓(xùn)練。

1.5 InternViT模型:【 InternVit-6B(https://zhuanlan.zhihu.com/p/427388113)】

Vit:切分image到固定的圖片塊,將這些圖片塊拉平成序列,加入positionembedding喂入標(biāo)準(zhǔn)Transformer encoder。在頭部加一個(gè)類(lèi)似的[CLS]標(biāo)簽,用于處理分類(lèi)任務(wù)。主要特殊部分是patchEmbedding,其余部分和transformer類(lèi)似。

ViT模型結(jié)構(gòu)

PatchEmbedding: 具體處理input x的維度是(B,C,H,W)其中B是batch size,C通常是三通道,H和W分別是圖片的高和寬,而輸出則是(B,N,E),B依然是batch size,N則是每張圖被切割成了patch之后,patch的數(shù)量,E是embed_size,每個(gè)patch會(huì)通過(guò)一個(gè)全連接網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成一個(gè)向量,E是這個(gè)向量的長(zhǎng)度,根據(jù)卷積的原理,也可以理解為每個(gè)patch的特征數(shù)量。

class PatchEmbed(nn.Module):
    """ 2D Image to Patch Embedding
    """
    def __init__(self, img_size=224, patch_size=16, in_chans=3, embed_dim=768, norm_layer=None, flatten=True):
        super().__init__()
        # img_size = (img_size, img_size)
        img_size = to_2tuple(img_size)
        patch_size = to_2tuple(patch_size)
        self.img_size = img_size
        self.patch_size = patch_size
        self.grid_size = (img_size[0] // patch_size[0], img_size[1] // patch_size[1])
        self.num_patches = self.grid_size[0] * self.grid_size[1]
        self.flatten = flatten
        # 輸入通道,輸出通道,卷積核大小,步長(zhǎng)
        # C*H*W->embed_dim*grid_size*grid_size
        self.proj = nn.Conv2d(in_chans, embed_dim, kernel_size=patch_size, stride=patch_size)
        self.norm = norm_layer(embed_dim) if norm_layer else nn.Identity()

    def forward(self, x):
        B, C, H, W = x.shape
        assert H == self.img_size[0] and W == self.img_size[1], \
            f"Input image size ({H}*{W}) doesn't match model ({self.img_size[0]}*{self.img_size[1]})."
        x = self.proj(x)
        if self.flatten:
            x = x.flatten(2).transpose(1, 2)  # BCHW -> BNC
        x = self.norm(x)
        return x
1.6 Pixel Shuffle和Dynamic High Resolution和CrossAttention

PixelShuffle:參考torch.nn.PixelShuffle(upscale_factor), 維度 (B,C * r * r, H, w) ,reshape成 (B, C, H * r, w * r)。
DynamicHighResolution: 對(duì)輸入圖片是resize成448的倍數(shù),設(shè)置比例2:3,(H=448*2, W = 448*3), 然后按照預(yù)定義尺寸比例從圖片上crop相應(yīng)區(qū)域。這里resize比例2:3是find_closet_aspect_ratio和aspect_ratio獲取最優(yōu)比例.同時(shí)還會(huì)將整個(gè)圖片resize成448*448作為 thumbnail, 接在序列最后。
Cross Attention: 還是傳統(tǒng)QKV, 但是Query, 來(lái)自一個(gè)模態(tài)的表示(如文本), 但是Key和Value,來(lái)自另外一個(gè)模態(tài)的表示.

1.7 CLIP(Constrasive Language-Image Pre-training):

算法原理: 文本和圖像在特征域進(jìn)行對(duì)齊, 分別對(duì)image和text進(jìn)行特征提取, 提取到特征以后, 做了normalize, 直接相乘來(lái)計(jì)算余弦距離, 同一pair對(duì)的結(jié)果趨于1, 不同pair趨于0, 采用constrasive loss.

1.8 InternVL訓(xùn)練完成后,使用方法:
  1. InternVL-使用方法

PS:

  1. 書(shū)生·萬(wàn)象多模態(tài)大模型(InternVL)系列 - 知乎 (zhihu.com)
  2. 多模態(tài)理解開(kāi)源王者:InternVL 1.5->InternVL 2.0 - 知乎 (zhihu.com)
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書(shū)系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容