LLMBind: A Unified Modality-Task Integration Framework

TL;DR

LLMBind框架通过双路径机制实现多模态任务整合,性能优异,扩展性强。

cs.CL 🔴 高级 2024-02-22 25 次浏览
Bin Zhu Munan Ning Peng Jin Bin Lin Jinfa Huang Qi Song Junwu Zhang Zhenyu Tang Mingjun Pan Li Yuan
多模态 任务整合 语义嵌入 专家混合 数据集

核心发现

方法论

LLMBind采用双路径机制:In-Situ语义嵌入用于定位敏感任务,Ex-Situ任务提示用于生成任务。通过专家混合架构实现任务特定的token路由,减少模态干扰。使用400k多轮交互数据集,支持人类般的交互。

关键结果

  • 在refCOCO数据集上,val、testA和testB的cIoU分别为76.9、78.5和73.2,优于现有方法。
  • 在图像生成任务中,使用GALIP基线模型,LLMBind的FID得分为10.38,优于NeXT-GPT和CoDi。
  • 在音频生成任务中,使用CoDi基线,LLMBind的FD为22.90,IS为8.77,表现优于AudioLDM。

研究意义

LLMBind在多模态任务整合中表现出色,解决了现有方法中模态干扰和任务扩展性差的问题。其双路径机制和专家混合架构为多模态任务的高效整合提供了新思路,对学术界和工业界具有重要意义。

技术贡献

LLMBind通过双路径机制和专家混合架构实现了多模态任务的有效整合,提供了任务特定的token路由和参数隔离,显著减少了模态干扰,提升了任务扩展性。

新颖性

LLMBind首次将双路径机制应用于多模态任务整合,通过In-Situ和Ex-Situ路径的结合,实现了生成和感知任务的高效整合,区别于传统的单一模态方法。

局限性

  • 在某些复杂任务中,可能仍存在模态间的干扰,影响性能。
  • 对计算资源要求较高,可能限制在资源有限环境中的应用。

未来方向

未来工作可探索在资源受限环境中的应用,优化计算效率,并扩展到更多模态和任务类型。

AI 总览摘要

多模态大语言模型(MLLMs)在整合像素级感知和高保真生成任务时面临挑战。现有方法要么任务扩展性受限,要么因模态干扰导致性能下降。LLMBind通过双路径机制解决了这一问题:In-Situ语义嵌入用于定位敏感任务,Ex-Situ任务提示用于跨图像、视频和音频模态的生成。此外,采用专家混合架构实现任务特定的token路由,从而实现模态解耦,减少负迁移。实验表明,LLMBind在多个感知和生成基准上表现优异,同时保持了出色的扩展性。

LLMBind的核心在于其双路径机制和专家混合架构。In-Situ路径通过语义嵌入实现精细化感知,Ex-Situ路径通过任务提示实现灵活生成。专家混合架构则通过任务特定的token路由实现模态解耦,确保各任务的独立性和高效性。这种设计使LLMBind能够在保持感知精度的同时,灵活扩展到新的生成模型。

LLMBind的实验结果表明,其在多个基准任务上均优于现有方法。在refCOCO数据集上的表现尤为突出,cIoU得分显著高于其他方法。此外,LLMBind在图像和音频生成任务中的表现也优于现有的专业模型。这些结果表明,LLMBind不仅在技术上具有创新性和实用性,还为多模态任务的整合提供了新的思路。

深度解读

原文摘要

Despite recent progress in Multi-Modal Large Language Models (MLLMs), it remains challenging to integrate diverse tasks ranging from pixel-level perception to high-fidelity generation. Existing approaches often suffer from either restricted task extensibility or severe performance degradation due to modality interference. n this paper, we present LLMBind, an extensible framework that unifies multimodal tasks through a dual-pathway mechanism: In-Situ semantic embeddings for localization-sensitive tasks like semantic segmentation and Ex-Situ task-prompts for generation across image, video, and audio modalities. Additionally, we employ a Mixture-of-Experts (MoE) architecture to route task-specific tokens, thereby achieving modality disentanglement and mitigating negative transfer. We also curate a 400k multi-turn interactive dataset focused on iterative visual refinement to enable human-like interaction. Extensive experiments demonstrate that LLMBind achieves excellent performance across multiple perception and generation benchmarks while maintaining superior expandability.

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