論文の概要: What to align in multimodal contrastive learning?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.07402v1
- Date: Wed, 11 Sep 2024 16:42:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-12 13:41:10.318692
- Title: What to align in multimodal contrastive learning?
- Title(参考訳): マルチモーダルコントラスト学習における整合性について
- Authors: Benoit Dufumier, Javiera Castillo-Navarro, Devis Tuia, Jean-Philippe Thiran,
- Abstract要約: 単一マルチモーダル空間におけるモダリティ間の通信を可能にするコントラスト型マルチモーダル学習戦略を導入する。
この定式化から,情報共有,相乗的,一意的な用語が自然に出現し,冗長性を超えたマルチモーダル相互作用を推定できることを示す。
後者では、CoMMは複雑なマルチモーダル相互作用を学び、6つのマルチモーダルベンチマークで最先端の結果を得る。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.7439394183358745
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Humans perceive the world through multisensory integration, blending the information of different modalities to adapt their behavior. Contrastive learning offers an appealing solution for multimodal self-supervised learning. Indeed, by considering each modality as a different view of the same entity, it learns to align features of different modalities in a shared representation space. However, this approach is intrinsically limited as it only learns shared or redundant information between modalities, while multimodal interactions can arise in other ways. In this work, we introduce CoMM, a Contrastive MultiModal learning strategy that enables the communication between modalities in a single multimodal space. Instead of imposing cross- or intra- modality constraints, we propose to align multimodal representations by maximizing the mutual information between augmented versions of these multimodal features. Our theoretical analysis shows that shared, synergistic and unique terms of information naturally emerge from this formulation, allowing us to estimate multimodal interactions beyond redundancy. We test CoMM both in a controlled and in a series of real-world settings: in the former, we demonstrate that CoMM effectively captures redundant, unique and synergistic information between modalities. In the latter, CoMM learns complex multimodal interactions and achieves state-of-the-art results on the six multimodal benchmarks.
- Abstract(参考訳): 人間は多感覚の統合を通じて世界を知覚し、様々なモダリティの情報をブレンドして行動に適応する。
コントラスト学習は、マルチモーダルな自己教師型学習に魅力的なソリューションを提供する。
実際、各モダリティを同じ実体の異なる視点として考えることで、共有表現空間における異なるモダリティの特徴を整列することを学ぶ。
しかし、このアプローチはモダリティ間の共有情報や冗長情報のみを学習するのに対して、マルチモーダル相互作用は別の方法で発生するため、本質的に制限されている。
本研究では,単一マルチモーダル空間におけるモダリティ間の通信を可能にするコントラスト型マルチモーダル学習戦略であるCoMMを紹介する。
そこで本研究では,これらのマルチモーダル特徴の強化版間の相互情報を最大化することにより,多モーダル表現の整合性を高めることを提案する。
この定式化から,共有的,相乗的,独特な情報表現が自然に出現し,冗長性を超えたマルチモーダル相互作用を推定できることを示す。
前者では、CoMMがモダリティ間の冗長でユニークでシナジスティックな情報を効果的にキャプチャすることを示した。
後者では、CoMMは複雑なマルチモーダル相互作用を学び、6つのマルチモーダルベンチマークで最先端の結果を得る。
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