論文の概要: Cognitive Paradigms for Evaluating VLMs on Visual Reasoning Task

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13620v2
• Date: Mon, 10 Feb 2025 21:59:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 14:04:42.891433
• Title: Cognitive Paradigms for Evaluating VLMs on Visual Reasoning Task
• Title（参考訳）: 視覚的推論課題におけるVLM評価のための認知パラダイム
• Authors: Mohit Vaishnav, Tanel Tammet,
• Abstract要約: 機械の視覚的推論を改善するには、ビジョン・ランゲージ・モデル(VLM)がどのように複雑な視覚的パターンを処理し、解釈するかを深く理解する必要がある。 本研究は,自然画像に基づくボナード問題に基づくVLM推論を体系的に解析する,認知に着想を得た新しい評価フレームワークを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2228025627337864
• License:
• Abstract: Advancing machine visual reasoning requires a deeper understanding of how Vision-Language Models (VLMs) process and interpret complex visual patterns. This work introduces a novel, cognitively-inspired evaluation framework to systematically analyze VLM reasoning on natural image-based Bongard Problems. We propose three structured paradigms -- Direct Visual Rule Learning, Deductive Rule Learning, and Componential Analysis -- designed to progressively enforce step-wise reasoning and disentangle the interplay between perception and reasoning. Our evaluation shows that advanced, closed-source VLMs (GPT-4o and Gemini 2.0) achieve near-superhuman performance, particularly when provided with high-quality image descriptions, while open-source models exhibit a significant performance bottleneck due to deficiencies in perception. An ablation study further confirms that perception, rather than reasoning, is the primary limiting factor, as open-source models apply extracted rules effectively when given accurate descriptions. These findings underscore the critical role of robust multimodal perception in enhancing generalizable visual reasoning and highlight the importance of structured, step-wise reasoning paradigms for advancing machine intelligence.
• Abstract（参考訳）: 機械の視覚的推論を改善するには、ビジョン・ランゲージ・モデル(VLM)がどのように複雑な視覚的パターンを処理し、解釈するかを深く理解する必要がある。 本研究は,自然画像に基づくボナード問題に基づくVLM推論を体系的に解析する,認知に着想を得た新しい評価フレームワークを提案する。 直視的ルール学習,帰納的ルール学習,コンポーネント分析という3つの構造化パラダイムを提案し,段階的推論を段階的に実施し,知覚と推論の相互作用を解消する。 評価の結果,高度なクローズドソースVLM (GPT-4o と Gemini 2.0) は,特に高品質な画像記述を提供する場合において,超人的に近い性能を実現している。 アブレーション研究は、オープンソースモデルが正確な記述を与えられた場合、抽出された規則を効果的に適用するため、推論よりも知覚が第一の制限因子であることをさらに確認する。 これらの知見は、一般化可能な視覚推論の強化における頑健なマルチモーダル認識の重要性を強調し、マシンインテリジェンスを前進させるための構造化されたステップワイド推論パラダイムの重要性を強調している。

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