論文の概要: Enhancing Multi-hop Reasoning in Vision-Language Models via Self-Distillation with Multi-Prompt Ensembling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.01754v1
• Date: Mon, 03 Mar 2025 17:24:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-05 18:50:38.127763
• Title: Enhancing Multi-hop Reasoning in Vision-Language Models via Self-Distillation with Multi-Prompt Ensembling
• Title（参考訳）: マルチプロンプトを組み込んだ自己蒸留による視覚言語モデルにおけるマルチホップ推論の強化
• Authors: Guande Wu, Huan Song, Yawei Wang, Qiaojing Yan, Yijun Tian, Lin Lee Cheong, Panpan Xu,
• Abstract要約: マルチモーダルな大規模言語モデルは、ゼロまたは少数ショットの学習のためにチェーン・オブ・シークレット・プロンプトを利用することができる。 同様のプロンプト戦略は、モダリティギャップとタスクの複雑さのため、マルチモーダル LLM では効果が低い。 注釈付きデータなしでモデルを改善できる自己蒸留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）: 11.462550020102935
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Multi-modal large language models have seen rapid advancement alongside large language models. However, while language models can effectively leverage chain-of-thought prompting for zero or few-shot learning, similar prompting strategies are less effective for multi-modal LLMs due to modality gaps and task complexity. To address this challenge, we explore two prompting approaches: a dual-query method that separates multi-modal input analysis and answer generation into two prompting steps, and an ensemble prompting method that combines multiple prompt variations to arrive at the final answer. Although these approaches enhance the model's reasoning capabilities without fine-tuning, they introduce significant inference overhead. Therefore, building on top of these two prompting techniques, we propose a self-distillation framework such that the model can improve itself without any annotated data. Our self-distillation framework learns representation intervention modules from the reasoning traces collected from ensembled dual-query prompts, in the form of hidden representations. The lightweight intervention modules operate in parallel with the frozen original model, which makes it possible to maintain computational efficiency while significantly improving model capability. We evaluate our method on five widely-used VQA benchmarks, demonstrating its effectiveness in performing multi-hop reasoning for complex tasks.
• Abstract（参考訳）: マルチモーダルな大言語モデルは、大きな言語モデルと共に急速に進歩してきた。 しかし、言語モデルは、ゼロまたは少数ショットの学習においてチェーン・オブ・シークレット・プロンプトを効果的に活用できるが、類似のプロンプトは、モダリティのギャップとタスクの複雑さのため、マルチモーダル LLM では効果が低い。 この課題に対処するために、マルチモーダルな入力分析と応答生成を2つのプロンプトステップに分離するデュアルクエリ法と、最終回答に到達するための複数のプロンプトのバリエーションを組み合わせたアンサンブルプロンプト法という2つのプロンプト手法を検討する。 これらのアプローチは、微調整なしでモデルの推論能力を高めるが、大きな推論オーバーヘッドをもたらす。 そこで本研究では,これら2つのプロンプト技術の上に構築された自己蒸留フレームワークを提案する。 我々の自己蒸留フレームワークは、アンサンブルされた二重クエリプロンプトから収集された推論トレースから表現介入モジュールを隠れ表現の形で学習する。 軽量な介入モジュールは凍結された元のモデルと並行して動作し、計算効率を維持できると同時に、モデルの能力を大幅に向上させることができる。 提案手法を5つのVQAベンチマークで評価し,複雑なタスクに対するマルチホップ推論の有効性を実証した。

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