你有沒(méi)有想過(guò),當(dāng)AI看著一張圖片并描述它時(shí),它的"眼睛"究竟在關(guān)注什么?是像人類一樣專注于重要的物體,還是胡亂掃視整個(gè)畫面?這個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題,實(shí)際上關(guān)系到我們能否真正信任這些越來(lái)越聰明的AI助手。
最近,來(lái)自中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所的陳若愚及其團(tuán)隊(duì),聯(lián)合香港浸會(huì)大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)、華為技術(shù)有限公司等多個(gè)機(jī)構(gòu)的研究人員,發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究。這項(xiàng)研究于2025年9月發(fā)表在預(yù)印本平臺(tái)arXiv上,論文編號(hào)為arXiv:2509.22496v1,為我們揭開(kāi)了多模態(tài)大語(yǔ)言模型(也就是能看圖說(shuō)話的AI)工作時(shí)的"思維過(guò)程"。
想象一下,你正在和一個(gè)朋友描述一張照片。你會(huì)自然地把注意力集中在照片中最重要的部分——比如照片中的人物、動(dòng)物或者關(guān)鍵物體。但是當(dāng)AI做同樣的事情時(shí),我們卻無(wú)法知道它到底在"看"什么地方,也不知道它的描述是基于真實(shí)的視覺(jué)信息,還是僅僅依靠它之前學(xué)到的語(yǔ)言知識(shí)在"編故事"。
這個(gè)問(wèn)題比我們想象的更重要?,F(xiàn)在的AI系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)"幻覺(jué)"現(xiàn)象——也就是說(shuō),它們會(huì)描述圖片中根本不存在的東西。比如,看著一張海灘的照片,AI可能會(huì)說(shuō)看到了一只狗,但實(shí)際上照片里根本沒(méi)有狗。如果我們不知道AI在看什么,就很難發(fā)現(xiàn)和糾正這些錯(cuò)誤。
研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為EAGLE的新框架,這個(gè)名字代表"通過(guò)語(yǔ)言先驗(yàn)或證據(jù)解釋自回歸生成"??梢园袳AGLE想象成一個(gè)特殊的"透視鏡",能夠讓我們看到AI在處理圖片時(shí)的"視線軌跡"。就像我們可以追蹤一個(gè)人的眼球運(yùn)動(dòng)來(lái)了解他在關(guān)注什么一樣,EAGLE能夠追蹤AI的"注意力",告訴我們AI在生成每個(gè)詞語(yǔ)時(shí)究竟在關(guān)注圖片的哪個(gè)部分。
更有趣的是,EAGLE不僅能告訴我們AI在看哪里,還能分析AI說(shuō)出的每個(gè)詞是更多依賴于它看到的視覺(jué)信息,還是更多依賴于它之前學(xué)到的語(yǔ)言知識(shí)。這就像是能夠區(qū)分一個(gè)人的描述是基于真實(shí)觀察,還是基于猜測(cè)和想象。
研究團(tuán)隊(duì)在多個(gè)知名的AI模型上測(cè)試了他們的方法,包括LLaVA-1.5、Qwen2.5-VL和InternVL3.5等。結(jié)果顯示,EAGLE在準(zhǔn)確性方面比現(xiàn)有的其他方法平均提高了20%以上,而且所需的計(jì)算資源大大減少。這意味著我們現(xiàn)在有了一個(gè)既準(zhǔn)確又高效的工具來(lái)理解AI的"思維過(guò)程"。
一、AI如何"看圖說(shuō)話":從黑盒子到透明玻璃房
要理解EAGLE的工作原理,我們首先需要了解AI是如何"看圖說(shuō)話"的。現(xiàn)在的多模態(tài)大語(yǔ)言模型就像是一個(gè)非常復(fù)雜的翻譯機(jī)器,它能夠?qū)D片中的視覺(jué)信息轉(zhuǎn)換成文字描述。但是這個(gè)過(guò)程一直像是在一個(gè)黑盒子里進(jìn)行的——我們能看到輸入的圖片和輸出的文字,卻看不到中間發(fā)生了什么。
傳統(tǒng)的AI解釋方法就像是用手電筒在黑暗中摸索。有些方法試圖通過(guò)觀察AI內(nèi)部的"神經(jīng)元活動(dòng)"來(lái)猜測(cè)它在關(guān)注什么,但這就像是通過(guò)聽(tīng)心跳聲來(lái)猜測(cè)一個(gè)人在想什么一樣不夠準(zhǔn)確。另一些方法則試圖通過(guò)計(jì)算梯度(可以理解為AI對(duì)不同輸入變化的敏感程度)來(lái)推測(cè)重要區(qū)域,但這種方法容易受到噪聲干擾,就像在嘈雜環(huán)境中試圖聽(tīng)清楚某個(gè)特定聲音一樣困難。
EAGLE采用了一種全新的思路,它不依賴于觀察AI的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而是通過(guò)一種巧妙的"實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)"來(lái)揭示AI的關(guān)注點(diǎn)。這種方法被稱為"黑盒"方法,因?yàn)樗袮I當(dāng)作一個(gè)黑盒子,只通過(guò)輸入和輸出的關(guān)系來(lái)推斷內(nèi)部機(jī)制。
具體來(lái)說(shuō),EAGLE首先將輸入圖片分割成許多小區(qū)域,就像把一幅拼圖分解成小塊一樣。然后,它系統(tǒng)性地測(cè)試每個(gè)區(qū)域?qū)I生成特定詞語(yǔ)的影響。這個(gè)過(guò)程就像是一個(gè)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn):研究人員逐步向AI展示不同的圖片區(qū)域組合,觀察AI的輸出如何變化,從而推斷出哪些區(qū)域?qū)ι商囟ㄔ~語(yǔ)最重要。
這種方法的巧妙之處在于,它能夠處理AI生成文字時(shí)的"連鎖反應(yīng)"特性。AI生成文字不是一次性完成的,而是一個(gè)詞接一個(gè)詞地生成,每個(gè)新詞的生成都會(huì)受到前面已經(jīng)生成的詞的影響。EAGLE能夠追蹤這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,為每個(gè)生成的詞找到對(duì)應(yīng)的重要視覺(jué)區(qū)域。
二、洞察與必要性:EAGLE的雙重評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)
EAGLE的核心創(chuàng)新在于它使用了兩個(gè)互補(bǔ)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定圖片區(qū)域的重要性,研究團(tuán)隊(duì)稱之為"洞察分?jǐn)?shù)"和"必要性分?jǐn)?shù)"。這兩個(gè)概念可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻來(lái)理解。
洞察分?jǐn)?shù)就像是問(wèn)"這個(gè)區(qū)域能提供多少有用信息?"想象你正在玩一個(gè)猜圖游戲,你的朋友給你看圖片的一小部分,你需要猜出整張圖片是什么。如果這一小部分包含了關(guān)鍵信息(比如一只貓的耳朵和胡須),你就能很容易猜出答案。洞察分?jǐn)?shù)衡量的就是某個(gè)圖片區(qū)域包含多少這樣的"關(guān)鍵信息",能夠讓AI更準(zhǔn)確地生成相應(yīng)的詞語(yǔ)。
必要性分?jǐn)?shù)則是從相反的角度來(lái)考慮,它問(wèn)的是"如果沒(méi)有這個(gè)區(qū)域,AI還能正確生成這個(gè)詞嗎?"繼續(xù)用猜圖游戲的比喻,如果你的朋友遮住了圖片中貓的眼睛,你可能就很難確定這是一只貓還是其他動(dòng)物。必要性分?jǐn)?shù)衡量的就是某個(gè)區(qū)域的"不可替代性"——如果移除這個(gè)區(qū)域,AI生成正確詞語(yǔ)的能力會(huì)下降多少。
這兩個(gè)分?jǐn)?shù)的結(jié)合使用非常巧妙。有些區(qū)域可能包含很多信息(高洞察分?jǐn)?shù)),但即使沒(méi)有它們,AI也能從其他區(qū)域獲得足夠信息來(lái)生成正確答案(低必要性分?jǐn)?shù))。相反,有些區(qū)域可能看起來(lái)不太起眼(低洞察分?jǐn)?shù)),但卻是生成某個(gè)特定詞語(yǔ)不可缺少的(高必要性分?jǐn)?shù))。只有同時(shí)考慮這兩個(gè)方面,才能全面理解每個(gè)區(qū)域的真實(shí)重要性。
研究團(tuán)隊(duì)將這兩個(gè)分?jǐn)?shù)結(jié)合成一個(gè)統(tǒng)一的目標(biāo)函數(shù),用來(lái)指導(dǎo)搜索過(guò)程。這就像是有了一個(gè)綜合的"重要性指南針",能夠準(zhǔn)確指向圖片中最關(guān)鍵的區(qū)域。通過(guò)貪婪搜索算法(一種每次都選擇當(dāng)前最優(yōu)選項(xiàng)的策略),EAGLE能夠高效地找到這些重要區(qū)域,并按照重要性對(duì)它們進(jìn)行排序。
三、從語(yǔ)言先驗(yàn)到視覺(jué)證據(jù):揭示AI的"知識(shí)來(lái)源"
EAGLE的另一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新是能夠分析AI生成的每個(gè)詞更多依賴于"語(yǔ)言先驗(yàn)"還是"視覺(jué)證據(jù)"。這個(gè)區(qū)別對(duì)于理解AI的工作機(jī)制至關(guān)重要。
語(yǔ)言先驗(yàn)可以理解為AI從大量文本中學(xué)到的語(yǔ)言模式和常識(shí)。比如,當(dāng)AI看到"海灘"這個(gè)詞時(shí),它可能會(huì)自然地聯(lián)想到"沙子"、"海浪"、"陽(yáng)光"等相關(guān)詞匯,即使在當(dāng)前圖片中可能看不清楚這些細(xì)節(jié)。這就像是一個(gè)人基于常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)填補(bǔ)信息空白。
視覺(jué)證據(jù)則是AI從當(dāng)前圖片中實(shí)際"看到"的信息。如果圖片中確實(shí)有一只狗,而AI說(shuō)出了"狗"這個(gè)詞,那么這個(gè)詞就主要基于視覺(jué)證據(jù)。
區(qū)分這兩種信息來(lái)源對(duì)于診斷AI的問(wèn)題非常重要。如果AI主要依賴語(yǔ)言先驗(yàn)來(lái)生成描述,那么它可能會(huì)產(chǎn)生"幻覺(jué)"——描述一些圖片中并不存在的東西。相反,如果AI主要基于視覺(jué)證據(jù),那么它的描述通常更可靠。
EAGLE通過(guò)一個(gè)巧妙的方法來(lái)量化這種區(qū)別。它觀察當(dāng)逐步向AI展示更多圖片區(qū)域時(shí),AI生成特定詞語(yǔ)的概率如何變化。如果一個(gè)詞主要基于視覺(jué)證據(jù),那么隨著相關(guān)視覺(jué)區(qū)域的出現(xiàn),生成這個(gè)詞的概率應(yīng)該顯著增加。如果一個(gè)詞主要基于語(yǔ)言先驗(yàn),那么即使沒(méi)有相關(guān)的視覺(jué)信息,AI也可能生成這個(gè)詞,其概率變化會(huì)相對(duì)較小。
通過(guò)這種分析,EAGLE為每個(gè)生成的詞計(jì)算一個(gè)"影響分?jǐn)?shù)"。高影響分?jǐn)?shù)表示這個(gè)詞主要基于視覺(jué)證據(jù),低影響分?jǐn)?shù)則表示主要基于語(yǔ)言先驗(yàn)。這種分析不僅幫助我們理解AI的決策過(guò)程,還能幫助識(shí)別可能的錯(cuò)誤和幻覺(jué)。
四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:在真實(shí)場(chǎng)景中檢驗(yàn)EAGLE的能力
為了驗(yàn)證EAGLE的有效性,研究團(tuán)隊(duì)在多個(gè)不同的任務(wù)和數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了全面測(cè)試。他們選擇了三個(gè)代表性的應(yīng)用場(chǎng)景:圖片描述生成、視覺(jué)問(wèn)答和幻覺(jué)檢測(cè)。
在圖片描述生成任務(wù)中,研究團(tuán)隊(duì)使用了著名的MS COCO數(shù)據(jù)集,這個(gè)數(shù)據(jù)集包含了大量日常生活場(chǎng)景的圖片和相應(yīng)的人工標(biāo)注描述。他們測(cè)試了EAGLE在解釋AI生成完整句子時(shí)的表現(xiàn)。結(jié)果顯示,EAGLE在"插入"測(cè)試中比現(xiàn)有最好的方法平均提高了20.0%,在"刪除"測(cè)試中提高了13.4%。
插入測(cè)試的邏輯是這樣的:如果EAGLE正確識(shí)別了重要區(qū)域,那么當(dāng)我們按照EAGLE的排序逐步向AI展示這些區(qū)域時(shí),AI生成正確描述的概率應(yīng)該快速上升。刪除測(cè)試則相反:當(dāng)我們按照EAGLE的排序逐步移除重要區(qū)域時(shí),AI的表現(xiàn)應(yīng)該快速下降。這兩個(gè)測(cè)試從不同角度驗(yàn)證了EAGLE識(shí)別重要區(qū)域的準(zhǔn)確性。
在視覺(jué)問(wèn)答任務(wù)中,研究團(tuán)隊(duì)使用了MMVP數(shù)據(jù)集,這個(gè)數(shù)據(jù)集專門設(shè)計(jì)來(lái)測(cè)試AI對(duì)圖片細(xì)節(jié)的理解能力。EAGLE在這個(gè)更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)中同樣表現(xiàn)出色,在插入測(cè)試中提高了20.6%,在刪除測(cè)試中提高了8.1%。視覺(jué)問(wèn)答比簡(jiǎn)單的圖片描述更困難,因?yàn)锳I需要針對(duì)特定問(wèn)題在圖片中尋找相關(guān)信息,這要求更精確的注意力定位。
研究團(tuán)隊(duì)還專門測(cè)試了EAGLE在詞語(yǔ)級(jí)別解釋上的表現(xiàn)。他們選擇了包含物體邊界框標(biāo)注的圖片,測(cè)試EAGLE是否能準(zhǔn)確定位AI提到的具體物體。在這個(gè)測(cè)試中,EAGLE比現(xiàn)有最好的方法TAM在邊界框級(jí)別的準(zhǔn)確率提高了36.42%,在像素級(jí)別的準(zhǔn)確率提高了42.63%。這說(shuō)明EAGLE不僅能解釋AI的整體決策,還能精確定位具體的視覺(jué)元素。
五、揭秘AI的"幻覺(jué)":找出錯(cuò)誤的根源
AI的幻覺(jué)問(wèn)題一直是研究者和用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。EAGLE在這個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)了特別強(qiáng)大的能力,它不僅能識(shí)別AI何時(shí)產(chǎn)生了幻覺(jué),還能精確定位導(dǎo)致幻覺(jué)的圖片區(qū)域。
研究團(tuán)隊(duì)在RePOPE數(shù)據(jù)集上測(cè)試了EAGLE的幻覺(jué)診斷能力。這個(gè)數(shù)據(jù)集專門收集了AI容易產(chǎn)生幻覺(jué)的場(chǎng)景,比如AI可能會(huì)在沒(méi)有自行車的圖片中"看到"自行車,或者在沒(méi)有勺子的圖片中"看到"勺子。
EAGLE的工作方式就像是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的偵探。當(dāng)AI做出錯(cuò)誤判斷時(shí),EAGLE會(huì)系統(tǒng)性地分析圖片的每個(gè)區(qū)域,找出哪些區(qū)域"誤導(dǎo)"了AI。比如,當(dāng)AI錯(cuò)誤地認(rèn)為圖片中有雪板時(shí),EAGLE發(fā)現(xiàn)AI實(shí)際上是把沖浪板誤認(rèn)為了雪板。當(dāng)AI無(wú)法識(shí)別被叉子部分遮擋的勺子時(shí),EAGLE準(zhǔn)確定位了造成混淆的叉子頭部區(qū)域。
更令人印象深刻的是,EAGLE不僅能找出問(wèn)題區(qū)域,還能通過(guò)移除這些區(qū)域來(lái)"治療"AI的幻覺(jué)。在測(cè)試中,通過(guò)移除EAGLE識(shí)別的問(wèn)題區(qū)域,研究團(tuán)隊(duì)成功糾正了77.5%的幻覺(jué)錯(cuò)誤,而且平均只需要移除8.44%的圖片區(qū)域。這就像是精確的外科手術(shù),能夠在最小的"創(chuàng)傷"下解決問(wèn)題。
這種能力對(duì)于提高AI系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。在醫(yī)療診斷、自動(dòng)駕駛等對(duì)準(zhǔn)確性要求極高的應(yīng)用中,能夠快速識(shí)別和糾正AI的錯(cuò)誤判斷可能會(huì)拯救生命。
六、效率革命:用更少資源做更多事情
除了準(zhǔn)確性的提升,EAGLE還在計(jì)算效率方面實(shí)現(xiàn)了顯著突破。傳統(tǒng)的AI解釋方法通常需要大量的計(jì)算資源,這限制了它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的推廣。EAGLE通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)大大降低了資源需求。
以Qwen2.5-VL 7B模型為例,傳統(tǒng)的IGOS++方法需要96.90GB的GPU內(nèi)存,而EAGLE只需要17.68GB,減少了超過(guò)80%的內(nèi)存使用。這種效率提升使得EAGLE能夠在普通的計(jì)算設(shè)備上運(yùn)行,而不需要昂貴的專業(yè)硬件。
這種效率提升主要來(lái)源于EAGLE的"黑盒"設(shè)計(jì)理念。傳統(tǒng)方法需要訪問(wèn)AI模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu),計(jì)算復(fù)雜的梯度信息,這需要大量的內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)中間結(jié)果。EAGLE則只需要觀察模型的輸入和輸出,避免了這些復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程。
研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)EAGLE的算法復(fù)雜度進(jìn)行了理論分析。在最壞情況下,EAGLE的時(shí)間復(fù)雜度是O(|V|²),其中|V|是圖片分割后的區(qū)域數(shù)量。通過(guò)貪婪搜索策略,實(shí)際的計(jì)算量大大減少,使得EAGLE能夠在合理的時(shí)間內(nèi)完成分析。
七、深入細(xì)節(jié):EAGLE的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
EAGLE的成功不是偶然的,它建立在幾個(gè)重要的技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)上。首先是目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)。研究團(tuán)隊(duì)受到子模塊優(yōu)化理論的啟發(fā),設(shè)計(jì)了一個(gè)具有"弱子模塊性"的目標(biāo)函數(shù)。
子模塊性是一個(gè)數(shù)學(xué)概念,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是"邊際效用遞減"的特性。在EAGLE的語(yǔ)境中,這意味著當(dāng)我們已經(jīng)選擇了一些重要區(qū)域后,再添加新區(qū)域帶來(lái)的改善會(huì)逐漸減少。這個(gè)特性確保了貪婪搜索算法能夠找到接近最優(yōu)的解決方案。
雖然在實(shí)際的AI模型中,這個(gè)目標(biāo)函數(shù)可能不是嚴(yán)格的子模塊函數(shù),但研究團(tuán)隊(duì)證明了它具有弱子模塊性,這仍然能夠?yàn)樨澙匪惴ㄌ峁├碚摫WC。具體來(lái)說(shuō),如果子模塊比率是γ,那么貪婪算法能夠達(dá)到(1-e^(-γ))倍的最優(yōu)解。
另一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新是圖片區(qū)域的分割策略。EAGLE使用SLICO超像素分割算法將圖片分解成語(yǔ)義相關(guān)的區(qū)域。這種分割方法比簡(jiǎn)單的網(wǎng)格分割更智能,它能夠保持物體的完整性,避免將一個(gè)物體分割到多個(gè)不相關(guān)的區(qū)域中。
研究團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新性地解決了"詞語(yǔ)無(wú)關(guān)性"問(wèn)題。傳統(tǒng)的基于梯度的方法在解釋主要依賴語(yǔ)言先驗(yàn)的詞語(yǔ)時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)性結(jié)果,因?yàn)檫@些詞語(yǔ)對(duì)視覺(jué)輸入的梯度很小。EAGLE通過(guò)分離語(yǔ)言先驗(yàn)和視覺(jué)證據(jù)的影響,即使對(duì)于主要基于語(yǔ)言知識(shí)的詞語(yǔ),也能提供有意義的視覺(jué)解釋。
八、廣泛適用性:跨模型的一致表現(xiàn)
EAGLE的另一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是其廣泛的適用性。研究團(tuán)隊(duì)在三個(gè)不同架構(gòu)的AI模型上測(cè)試了EAGLE:LLaVA-1.5、Qwen2.5-VL和InternVL3.5。這些模型在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)和優(yōu)化目標(biāo)方面都有顯著差異,但EAGLE在所有模型上都表現(xiàn)出了一致的優(yōu)越性能。
這種跨模型的一致性表明EAGLE捕獲了多模態(tài)AI系統(tǒng)的一些基本特性,而不是針對(duì)特定模型的特殊技巧。這對(duì)于EAGLE的實(shí)際應(yīng)用具有重要意義,因?yàn)橛脩舨恍枰獮槊總€(gè)不同的AI模型開(kāi)發(fā)專門的解釋工具。
研究團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了EAGLE在不同任務(wù)類型上的表現(xiàn)。從簡(jiǎn)單的圖片描述到復(fù)雜的視覺(jué)問(wèn)答,從物體定位到幻覺(jué)檢測(cè),EAGLE都展現(xiàn)了穩(wěn)定的性能。這種任務(wù)無(wú)關(guān)性使得EAGLE能夠作為一個(gè)通用工具,適用于各種多模態(tài)AI應(yīng)用場(chǎng)景。
特別值得注意的是,EAGLE在處理不同語(yǔ)言復(fù)雜度的任務(wù)時(shí)都表現(xiàn)良好。無(wú)論是生成簡(jiǎn)短的物體標(biāo)簽還是復(fù)雜的場(chǎng)景描述,EAGLE都能提供準(zhǔn)確的解釋。這種靈活性對(duì)于實(shí)際應(yīng)用非常重要,因?yàn)檎鎸?shí)世界的AI應(yīng)用需要處理各種不同復(fù)雜度的任務(wù)。
九、未來(lái)展望:從解釋到改進(jìn)
EAGLE不僅是一個(gè)解釋工具,它還為改進(jìn)AI系統(tǒng)指明了方向。通過(guò)揭示AI的注意力模式和決策依據(jù),EAGLE為AI系統(tǒng)的優(yōu)化提供了寶貴的洞察。
研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)展示了EAGLE在幻覺(jué)糾正方面的潛力。通過(guò)識(shí)別和移除導(dǎo)致錯(cuò)誤的圖片區(qū)域,EAGLE能夠在不重新訓(xùn)練模型的情況下改善AI的表現(xiàn)。這種"后處理"方法為提高現(xiàn)有AI系統(tǒng)的可靠性提供了一條新路徑。
更進(jìn)一步,EAGLE的分析結(jié)果可以用于指導(dǎo)AI模型的訓(xùn)練過(guò)程。通過(guò)了解模型在哪些類型的視覺(jué)信息上容易出錯(cuò),研究者可以設(shè)計(jì)更有針對(duì)性的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和訓(xùn)練策略。這種"解釋驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化"可能會(huì)成為未來(lái)AI發(fā)展的重要方向。
EAGLE還為人機(jī)協(xié)作提供了新的可能性。當(dāng)AI的決策過(guò)程變得透明時(shí),人類專家可以更好地理解AI的優(yōu)勢(shì)和局限性,從而在合適的時(shí)候介入或糾正。這種協(xié)作模式在醫(yī)療診斷、法律分析等需要高度準(zhǔn)確性和可解釋性的領(lǐng)域特別有價(jià)值。
研究團(tuán)隊(duì)也承認(rèn)了EAGLE目前的一些限制。由于采用了迭代搜索的策略,EAGLE的計(jì)算時(shí)間仍然比簡(jiǎn)單的可視化方法要長(zhǎng)。此外,EAGLE主要專注于解釋和部分糾正幻覺(jué),還沒(méi)有探索主動(dòng)預(yù)防幻覺(jué)的方法。這些都是未來(lái)研究的重要方向。
說(shuō)到底,EAGLE為我們打開(kāi)了一扇理解AI"思維"的窗戶。就像我們學(xué)會(huì)了用顯微鏡觀察細(xì)胞、用望遠(yuǎn)鏡觀察星空一樣,現(xiàn)在我們有了觀察AI"思維過(guò)程"的工具。這不僅滿足了我們的好奇心,更重要的是為構(gòu)建更可靠、更透明的AI系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
當(dāng)我們能夠理解AI在看什么、想什么時(shí),我們就能更好地信任它、使用它,也能更好地發(fā)現(xiàn)和糾正它的錯(cuò)誤。這項(xiàng)研究不僅是技術(shù)上的突破,更是向著真正智能、可信的AI系統(tǒng)邁出的重要一步。隨著EAGLE等解釋工具的不斷發(fā)展和完善,我們有理由期待一個(gè)AI與人類更好協(xié)作的未來(lái)。
Q&A
Q1:EAGLE是什么?它能解決什么問(wèn)題?
A:EAGLE是中科院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一個(gè)AI解釋框架,專門用來(lái)揭示多模態(tài)大語(yǔ)言模型(能看圖說(shuō)話的AI)在生成文字時(shí)到底在關(guān)注圖片的哪些部分。它能解決AI決策過(guò)程不透明的問(wèn)題,幫助我們理解AI的"思維過(guò)程",識(shí)別和糾正AI的錯(cuò)誤判斷。
Q2:EAGLE如何判斷AI生成的詞語(yǔ)是基于真實(shí)視覺(jué)還是語(yǔ)言猜測(cè)?
A:EAGLE通過(guò)觀察當(dāng)逐步向AI展示更多圖片區(qū)域時(shí),AI生成特定詞語(yǔ)的概率如何變化來(lái)判斷。如果一個(gè)詞主要基于視覺(jué)證據(jù),那么隨著相關(guān)視覺(jué)區(qū)域的出現(xiàn),生成這個(gè)詞的概率會(huì)顯著增加。如果主要基于語(yǔ)言知識(shí),概率變化會(huì)較小。
Q3:EAGLE在實(shí)際應(yīng)用中有什么優(yōu)勢(shì)?
A:EAGLE比現(xiàn)有方法準(zhǔn)確率平均提高20%以上,同時(shí)所需計(jì)算資源減少80%以上。它不僅能解釋AI的決策過(guò)程,還能通過(guò)移除問(wèn)題區(qū)域來(lái)糾正AI的幻覺(jué)錯(cuò)誤,成功率達(dá)77.5%。這使得它既實(shí)用又高效,適合在普通設(shè)備上運(yùn)行。
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浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出動(dòng)態(tài)專家搜索方法,讓AI能根據(jù)不同問(wèn)題靈活調(diào)整內(nèi)部專家配置。該方法在數(shù)學(xué)、編程等任務(wù)上顯著提升推理準(zhǔn)確率,且不增加計(jì)算成本。研究發(fā)現(xiàn)不同類型問(wèn)題偏愛(ài)不同專家配置,為AI推理優(yōu)化開(kāi)辟新路徑。
清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出SIRI方法,通過(guò)"壓縮-擴(kuò)張"交替訓(xùn)練策略,成功解決了大型推理模型"話多且準(zhǔn)確率低"的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)顯示,該方法在數(shù)學(xué)競(jìng)賽題上將模型準(zhǔn)確率提升43.2%的同時(shí),輸出長(zhǎng)度減少46.9%,真正實(shí)現(xiàn)了效率與性能的雙重優(yōu)化,為AI模型訓(xùn)練提供了新思路。
南洋理工大學(xué)與騰訊聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出Rolling Forcing技術(shù),實(shí)現(xiàn)AI視頻實(shí)時(shí)流式生成的重大突破。該技術(shù)通過(guò)滾動(dòng)窗口聯(lián)合去噪、注意力錨點(diǎn)機(jī)制和高效訓(xùn)練算法三項(xiàng)創(chuàng)新,解決了長(zhǎng)視頻生成中的錯(cuò)誤累積問(wèn)題,可在單GPU上以16fps速度生成多分鐘高質(zhì)量視頻,延遲僅0.76秒,質(zhì)量漂移指標(biāo)從傳統(tǒng)方法的1.66降至0.01,為交互式媒體和內(nèi)容創(chuàng)作開(kāi)辟新可能。
華中科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),通過(guò)讓AI模型學(xué)習(xí)解決幾何問(wèn)題,能夠顯著提升其空間理解能力。他們構(gòu)建了包含約30000個(gè)幾何題目的Euclid30K數(shù)據(jù)集,使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練多個(gè)AI模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,幾何訓(xùn)練在四個(gè)空間智能測(cè)試基準(zhǔn)上都帶來(lái)顯著提升,其中最佳模型達(dá)到49.6%準(zhǔn)確率,超越此前最好成績(jī)。這項(xiàng)研究揭示了基礎(chǔ)幾何知識(shí)對(duì)培養(yǎng)AI空間智能的重要價(jià)值。