論文の概要: Alt-MoE:A Scalable Framework for Bidirectional Multimodal Alignment and Efficient Knowledge Integration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05929v3
• Date: Fri, 20 Dec 2024 06:37:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-23 13:01:23.780027
• Title: Alt-MoE:A Scalable Framework for Bidirectional Multimodal Alignment and Efficient Knowledge Integration
• Title（参考訳）: Alt-MoE:双方向マルチモーダルアライメントと効率的な知識統合のためのスケーラブルなフレームワーク
• Authors: Hongyang Lei, Xiaolong Cheng, Dan Wang, Kun Fan, Qi Qin, Huazhen Huang, Yetao Wu, Qingqing Gu, Zhonglin Jiang, Yong Chen, Luo Ji,
• Abstract要約: マルチモーダル学習は、共有潜在空間内で異なるモダリティを整列させることにより、著しく進歩した。 直接アライメントは、豊富なモダル内知識を十分に活用するのに苦労し、しばしばクロスモーダル表現を達成するために広範なトレーニングデータを必要とする。 Alt-MoEはスケーラブルなマルチモーダルアライメントフレームワークで、モダリティをまたいだ多方向コネクタとして専門家(MoE)モデルの混合を利用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.928469290518152
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• Abstract: Multimodal learning has advanced significantly by aligning different modalities within shared latent spaces, enabling tasks such as cross-modal understanding and generation. Current alignment strategies in multimodal learning primarily include direct alignment using pre-trained or unified encoders and single-directional alignment via modality-specific connectors. Direct alignment struggles to fully leverage rich intra-modal knowledge, often requiring extensive training data to achieve cross-modal representation. Meanwhile, single-directional alignment methods, despite leveraging pre-trained knowledge, restrict task adaptability and hinder the model's ability to capture bidirectional relationships, leading to incomplete knowledge fusion and underutilization of complementary modality-specific information. To address these limitations, we introduce Alt-MoE, a scalable multimodal alignment framework that employs a mixture of experts (MoE) model as a multi-directional connector across modalities. By utilizing a sequential alternating one-way alignment strategy, Alt-MoE iteratively refines the model to achieve bidirectional alignment. Alt-MoE operates in latent space, enabling efficient vector pre-storage and real-time retrieval via MoE, optimizing large-scale data processing. Extensive empirical studies demonstrate that Alt-MoE achieves competitive performance on cross-modal retrieval and visual question answering by integrating diverse modality-specific knowledge, generalizing to unseen data, and easily scaling to new tasks and modalities through dynamic adjustment of MoE capacity and expert activation.
• Abstract（参考訳）: マルチモーダル学習は、共有潜在空間内で異なるモダリティを整列させ、クロスモーダル理解や生成などのタスクを可能にすることで、著しく進歩した。 マルチモーダル学習における現在のアライメント戦略は主に、事前訓練または統一エンコーダを用いた直接アライメントと、モダリティ固有のコネクタによる単方向アライメントを含む。 直接アライメントは、豊富なモダル内知識を十分に活用するのに苦労し、しばしばクロスモーダル表現を達成するために広範なトレーニングデータを必要とする。 一方、単方向アライメント手法は、事前訓練された知識を活用するにもかかわらず、タスク適応性を制限し、モデルが双方向関係を捕捉する能力を阻害し、不完全な知識融合と相補的なモダリティ固有情報の未活用につながる。 これらの制約に対処するため、我々は、多方向コネクターとして専門家(MoE)モデルを混合したスケーラブルなマルチモーダルアライメントフレームワークAlt-MoEを紹介した。 逐次的な一方向アライメント戦略を利用することで、Alt-MoEはモデルを反復的に洗練し、双方向アライメントを実現する。 Alt-MoEは遅延空間で動作し、大規模なデータ処理を最適化し、効率的なベクトル前保存とMoEによるリアルタイム検索を可能にする。 大規模な実証研究により、Alt-MoEは、多種多様なモダリティ固有の知識を統合し、目に見えないデータに一般化し、MoEキャパシティとエキスパートアクティベーションを動的に調整することで、新しいタスクやモダリティに容易にスケーリングすることで、クロスモーダル検索と視覚的質問応答の競争性能を達成することが示された。

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