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全球通用模型:Runway AI研究启动新的长期研究工作

“`html 世界模型是一种旨在构建对环境的内部了解并利用这些知识来预测该空间内未来事件的人工智能系统。研究人员主要在受控环境中测试这些世界模型,如视频游戏或特定任务,例如驾驶。最终目标是雄心勃勃的 – 创建可以处理遇到的各种情况的模型,这些情况在不可预测的现实世界中发生。 早期尝试创建这种系统的一个例子是Gen-2视频生成系统。它就像一个初入行的艺术家,试图制作展示基本物体运动理解的短视频。然而,它在更复杂的任务中有困难,对于涉及快速相机移动或复杂物体行为的情景挣扎不已。这揭示了当前世界模型的局限性,促使研究人员深入研究和改进这些系统。 构建有效的世界模型之路面临着几个挑战。一个关键方面是这些模型需要生成准确一致的环境地图。它不仅仅是识别运动,还要在给定空间内进行导航和互动。此外,这些模型不仅必须理解世界的动态,还必须理解和模拟其居民的行为,包括真实的人类行为。这个多方面的挑战需要不断的研究和创新。 研究人员正在积极努力克服这些挑战,致力于增强世界模型的适应性和能力。就像升级视频游戏中的角色一样 – 这些模型需要在生成可靠的地图和在不同复杂情景中进行导航时进行升级。目标是使它们具备处理现实世界的不可预测性的能力。 为了衡量这些世界模型的有效性,研究人员采用了一些度量标准。这些度量标准衡量了模型生成一致准确地图的能力,其在不同环境中导航的熟练程度以及其对人类行为的逼真模拟。这些可量化的测量方法作为基准,让研究人员评估这些不断发展的世界模型的进展和能力。 总之,开发通用世界模型是一个充满挑战和令人兴奋前景的持续过程。随着研究人员不断完善这些模型,承诺在各种现实情景中进行更好的模拟和预测。这些模型的演变不仅推动了人工智能能力的界限,还有可能深入理解复杂环境并改进人工智能与我们的动态世界的互动。 The post General World Models: Runway AI Research Starting a New Long-Term Research Effort…

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谷歌Deepmind研究介绍了FunSearch一种在数学和计算机科学中寻找新解决方案的新人工智能方法

LLMs擅长理解和生成人类般的文本,使其能够理解并生成模仿人类语言的回应,改善机器与人类之间的沟通。这些模型在语言翻译、摘要、问答、文本生成、情感分析等各种任务中具有多样性和适应性。它们的灵活性使其可以在各行各业和各种应用中使用。 然而,LLMs有时会出现错觉,导致产生可信的错误陈述。GPT模型等大型语言模型在语言理解和生成方面非常先进,但由于多种原因,仍然可能产生虚构的响应。如果向模型提供的输入或提示是模糊的、矛盾的或误导性的,模型可能会基于它对输入的理解生成错误的响应。 Google DeepMind的研究人员通过提出一种称为FunSearch的方法来克服这一限制。它将预训练的LLM与评估器相结合,可以防止虚构和错误的想法。FunSearch通过组合多个重要因素,将初始评分较低的程序演变为评分较高的程序,以发现新知识。FunSearch生成能够解决问题的程序。 FunSearch作为一个迭代过程运行,在每个周期中,系统从当前程序池中选择特定的程序。然后,这些选定的程序经过LLM处理,LLM在其基础上进行创新性扩展,生成经过自动评估的新程序。其中最有前景的程序被重新引入现有程序池中,建立起一个自我增强的循环。 研究人员抽样表现较好的程序,并将其作为提示输入LLMs以改进它们。他们从一个初始程序开始,作为骨架,并只发展管控部分的关键程序逻辑。他们设置一个贪婪的程序骨架,并通过在每一步上放置优先级函数来做决策。他们使用基于岛屿的进化方法来维持一个多样化的程序池。他们异步地扩展它,以扩大他们的方法的适用范围,寻找新的结果。 FunSearch使用与装箱问题相同的一般策略。它不是将物品放入容量最小的箱子中,而是仅当放置物品后适应度非常紧密时才将物品分配给容量最小的箱子。这种策略消除了不太可能填充的小箱隙。FunSearch的一个关键组成部分是,它在程序空间中运行,而不是直接搜索构造。这使得FunSearch具有真实世界应用的潜力。 当然,这只是初始阶段。FunSearch的进展将自然地与LLMs的整体发展相一致。研究人员致力于扩展其功能,以解决社会中的各种重要科学和工程挑战。

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亚马逊研究人员利用深度学习增强用于复杂表格数据分析的神经网络

<img alt=”” src=”https://ai.miximages.com/www.marktechpost.com/wp-content/uploads/2023/12/Screenshot-2023-12-17-at-10.19.56-PM-1024×512.png”/><img alt=”” src=”https://ai.miximages.com/www.marktechpost.com/wp-content/uploads/2023/12/Screenshot-2023-12-17-at-10.19.56-PM-150×150.png”/><p>神经网络,作为现代计算的奇迹,面对包含异质列的表格数据时遇到了重大障碍。这个挑战的实质在于网络无法有效处理表格内的多样化数据结构。为了解决这个问题,该论文探索了创新方法,以增强神经网络在处理这种复杂数据结构时的性能。</p><p>带有行和列的表格数据通常看似简单。然而,当这些列之间在性质和统计特征上有显著差异时,复杂性就出现了。传统神经网络由于对特定类型信息的固有偏向而难以理解和处理这些异质数据集。这种偏见限制了它们对表格数据中的复杂微妙之处的把握和解码能力。网络频谱偏向低频分量而非高频分量,从而进一步加剧了这个挑战。这些异质表格数据内部错综复杂的互联特征对于这些网络的把握和处理构成了一种巨大挑战。</p><p>在这篇<a href=”https://www.xiaozhuai.com/microsoft-introduces-a-new-approach-to-training-language-models-in-ai-research-the-method-mimics.html”>论文</a>中,来自亚马逊的研究人员提出了一种新方法,以克服这个挑战,该方法将表格特征转化为低频表示。这种转变技术旨在减轻神经网络的频谱偏见,使其能够捕捉嵌入在这些异质表格数据中的复杂信息所必需的高频成分。实验中对表格和图像数据集的傅里叶分量进行了严格分析,以提供关于频谱和网络解码能力的见解。所提议的解决方案的一个关键方面是在减少频率以提高网络理解力之间的微妙平衡,以及在改变数据表示时可能丧失重要信息或对优化产生负面影响的潜在风险。</p><p>该论文提供了全面的分析,说明频率减少转换对神经网络解读表格数据的影响。图表和经验数据展示了这些转换如何显著增强网络性能,特别是在解码合成数据中的目标函数方面。探索还扩展到评估常用的数据处理方法及其对频谱和后续网络学习的影响。这种细致的研究揭示了这些方法在不同数据集上的不同影响,强调了所建议的频率减少方法的卓越性能和计算效率。</p><p>论文的关键要点:</p><ul><li>神经网络在理解异质表格数据方面面临的固有挑战,包括偏见和频谱限制。</li><li>所提出的频率减少转换的方法增强了神经网络解码这些数据集内的复杂信息的能力。</li><li>全面的分析和实验验证了所提出方法在增强网络性能和计算效率方面的有效性。</li></ul>

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斯坦福大学研究人员利用GLOW和IVES进行深度学习,改变了分子对接和配体结合姿势预测的方式

深度学习有潜力通过改进评分函数来增强分子对接。当前的采样协议通常需要先验信息以生成准确的配体结合位姿,这限制了评分函数的准确性。斯坦福大学的研究人员开发的两个新协议,GLOW和IVES,解决了这个挑战,展示了增强位姿采样效果的能力。通过在包括AlphaFold生成的蛋白质结构在内的各种蛋白质结构上进行基准测试,验证了这些方法。 深度学习在分子对接中通常依赖于刚性蛋白质对接数据集,忽视了蛋白质的柔性。虽然柔性对接考虑了蛋白质的柔性,但准确性较低。GLOW和IVES是解决这些局限性的高级采样协议,持续优于基准方法,尤其在动态结合口袋中。这对于提高蛋白质-配体对接中的配体位姿采样至关重要,同时也对于提高基于深度学习的评分函数的准确性至关重要。 分子对接预测在药物发现中至关重要,它可以预测配体在蛋白质结合位点的位置。传统方法在生成准确的配体位姿方面面临挑战。深度学习可以提高准确性,但依赖于有效的位姿采样。GLOW和IVES为挑战性的情景提供了改进的采样协议,提高了准确性。适用于无配体或预测蛋白质结构,包括AlphaFold生成的结构,它们提供了精选的数据集和开源Python代码。 GLOW和IVES是分子对接中的两个配体位姿采样协议。GLOW使用软化的范德华势生成配体位姿,而IVES通过合并多个蛋白质构象来提高准确性。与基准方法的性能比较表明GLOW和IVES的优越性。在交叉对接案例中,通过测试集评估正确位姿的百分比。对于有效的IVES来说,种子位姿质量至关重要,SMINA对接评分和用于选择的评分也很关键。 GLOW和IVES在准确采样配体位姿方面优于基准方法,在具有明显蛋白质构象变化的挑战性情景和AlphaFold基准测试中表现出色。对测试集的评估确认了它们正确采样的姿态的可能性更大。IVES通过生成多个蛋白质构象,在几个构象数上达到了与Schrodinger IFD-MD相媲美的几何深度学习性能。由GLOW和IVES生成的5000个蛋白质-配体对的配体位姿数据集提供了宝贵的资源,有助于开发和评估分子对接中基于深度学习的评分函数。 https://arxiv.org/abs/2312.00191 总之,GLOW和IVES是两种功能强大的位姿采样方法,相比基本技术,特别是在困难情景和AlphaFold基准测试中更加有效。IVES可以生成多个蛋白质构象,这对于几何深度学习非常有优势。此外,GLOW和IVES提供的数据集包含5000个蛋白质-配体对的配体位姿,是分子对接中基于深度学习的评分函数的研究人员的宝贵资源。

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NTU研究人员发布尊尚视频:先导性的文本引导潜隐扩散技术,提升视频超分辨率

视频超分辨率旨在将低质量视频提升到高保真度,面临的挑战是解决现实世界场景中常见的多样化且复杂的退化问题。与以前关注合成或特定相机相关退化不同,该复杂性源于多个未知因素,如降采样、噪声、模糊、闪烁和视频压缩。虽然最近的基于CNN的模型在缓解这些问题方面显示出了希望,但由于有限的生成能力,它们在生成逼真纹理方面仍然存在局限性,导致过度平滑。本研究探讨了利用扩散模型来解决这些限制并增强视频超分辨率的方法。 现实世界视频增强的复杂性要求采用超越传统方法的解决方案,以应对多方面的退化问题。尽管基于CNN的模型在缓解多种退化形式方面展示出实力,但它们的局限性在于生成逼真纹理,往往导致过度平滑的输出结果。扩散模型已成为一个希望的象征,在生成高质量图像和视频方面展示出令人印象深刻的能力。然而,将这些模型应用于视频超分辨率仍然是一个艰巨的挑战,原因是扩散采样中存在固有的随机性,导致低级纹理的时间不连续性和闪烁。 为了应对这些挑战,本研究中的NTU研究人员采用了潜在扩散框架内的局部-全局时间一致性策略。在局部层面上,预训练的放大模型通过额外的时间层进行微调,整合了3D卷积和时间注意力层。这种微调显著提高了局部序列的结构稳定性,减少了纹理闪烁等问题。同时,一个新颖的流引导的循环潜在传播模块在全局层面上操作,通过逐帧传播和推断期间的潜在融合,确保了更长视频的整体稳定性。 图1:AI生成和现实世界视频的超分辨率对比。建议的Upscale-A-Video展示了出色的放大性能。通过使用正确的文本提示,它以更多的视觉逼真度和更精细的细节呈现惊人的效果。 本研究探索了创新的方向,通过引入文本提示来指导纹理生成,使模型能够产生更加逼真和高质量的细节。此外,将噪声注入输入可以增强模型对于重度或未知退化的鲁棒性,从而在恢复和生成之间实现控制。较低的噪声水平优先考虑恢复能力,而较高的噪声水平则鼓励更精细的细节生成,实现保真度和质量之间的权衡。 主要贡献在于制定了一种强大的实际视频超分辨率方法,将局部-全局时间策略结合到隐藏扩散框架中。通过整合时间一致性机制和对噪声水平和文本提示的创新控制,模型在基准测试上表现出卓越的视觉逼真度和时间连贯性,展示出了最新技术水平。

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苹果研究人员揭开了DeepPCR,这是一种创新的机器学习算法,可以并行化通常顺序进行的操作,以加速神经网络的推理和训练

“` 由于人工智能和深度学习在领域的进步,许多新的创新成为可能。借助神经网络的帮助,如文本或图像合成,分割和分类等复杂任务得到了成功处理。然而,由于计算需求的原因,神经网络训练可能需要几天甚至几周来获得充分的结果。预训练模型的推理有时也很慢,特别对于复杂的设计。 并行化技术可以加快深度神经网络的训练和推理。尽管这些方法被广泛使用,但神经网络中的某些操作仍然是按顺序进行的。扩散模型通过一系列去噪阶段生成输出,正向和反向传递逐层进行。随着步骤数的增加,这些过程的顺序执行变得计算代价高昂,可能导致计算瓶颈。 为了解决这个问题,苹果公司的研究人员提出了DeepPCR,一种独特的算法,旨在加快神经网络的训练和推理。DeepPCR通过将一系列L个步骤视为一组方程的答案来执行。该团队采用了并行循环消减(PCR)算法来提取此解决方案。将顺序处理​​的计算成本从O(L)降低到O(log2 L)是DeepPCR的主要优势。减少复杂性后的速度加快,尤其是对于高值的情况。 团队进行了实验,以验证关于DeepPCR降低复杂性的理论断言,并确定加速的条件。通过将DeepPCR应用于多层感知机的前向传递和后向传递并行化,他们实现了前向传递速度提升30倍,后向传递速度提升200倍。 团队还通过使用DeepPCR来训练具有1024层的ResNets展示了DeepPCR的适应性。由于DeepPCR的使用,训练速度可以提高多达7倍。该技术用于扩散模型的生成阶段,相比顺序方法,生成速度提高了11倍。 团队总结了他们的主要贡献如下: 引入了DeepPCR,这是一种创新的方法,用于并行化神经网络的序列处理,其主要特点是能够将计算复杂性从O(L)降低到O(log2 L),其中L是序列长度。 使用DeepPCR并行化多层感知机(MLP)的前向传递和后向传递。对技术性能进行了全面分析,同时考虑了基本设计参数,以确定方法的高性能区域。该研究还调查了速度,解决方案的正确性和内存使用之间的权衡。 使用DeepPCR加速了在MNIST上训练的深度ResNet和在MNIST、CIFAR-10和CelebA数据集上训练的扩散模型的生成。结果表明,尽管DeepPCR显示了显着的加速,对于ResNet的训练速度提高了7倍,对于扩散模型的生成速度提高了11倍,但仍产生与顺序技术相媲美的结果。 “`

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卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员利用深度学习提高了降水映射的空间和时间分辨率

由于气候变化,极端天气,特别是暴雨事件预计会更频繁。许多自然灾害,如洪水或山体滑坡,直接由极端降水引起。基于气候预测的模型经常被使用。现有的气候模型必须提高准确代表高度变化的大气现象的能力。研究人员预计,不断增长的平均温度将导致极端降水事件进一步增加。 卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员利用人工智能(AI)的力量来提高全球气候模型生成的粗糙降水图的精确性。 研究人员强调,该模型将降水场的时间分辨率从一小时缩短到十分钟,并将空间分辨率从32提高到两千米。他们表示,更高的分辨率对于预测未来发生的局部暴雨事件和随之而来的自然灾害至关重要。 该方法涉及应用生成式神经网络,具体而言就是生成对抗网络(GAN),这是一种AI形式。这个GAN使用高分辨率雷达降水数据进行训练,使其能够以显著更高的空间和时间分辨率学习和模仿逼真的降水场。 现有的全球气候模型使用的网格缺乏捕捉降水变异性所需的细节。而且,传统上生成高分辨率的降水图需要计算上昂贵的模型,导致了空间或时间上的限制。 根据研究人员的说法,这就是开发基于高分辨率雷达降水场进行训练的GAN的原因。通过这种方式,GAN从粗略解决的数据中学习如何生成逼真的降水场并确定其时间序列。 与三线性插值和经典卷积神经网络相比,生成模型以高技巧重建分辨率相关的极值分布。在15 mm h−1降雨强度上表现出0.6的高分数技巧得分和3.35%的低相对偏差。 根据研究人员的解释,他们的方法产生了多种可能的降水场解集合。这一点很重要,因为对于每个粗糙解决的降水场,存在许多在物理上可能的高分辨率解。 他们解释说,使用这种方法模拟的降水事件更高的分辨率将有助于更好地估计2021年阿尔河洪水天气条件在2度更温暖的世界中所造成的影响。 总之,该模型提供了一种增强全球气候模型预测降水精度的解决方案。这一进展有助于更准确的气候预测。它有潜力在变化的气候下更好地理解和应对极端天气事件的后果。

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CMU研究人员揭示了RoboTool:一种能够接受自然语言指令并输出可用于控制模拟和真实环境中机器人的可执行代码的AI系统

来自卡内基梅隆大学和Google DeepMind的研究人员合作开发了RoboTool,这是一个利用大型语言模型(LLM)的系统,赋予机器人在涉及隐性物理约束和长期规划的任务中创造性地使用工具的能力。该系统包括四个关键组成部分: 用于解释自然语言的分析器 用于生成策略的规划器 用于计算参数的计算器 用于将计划转化为可执行的Python代码的编码器 使用GPT-4,RoboTool旨在为复杂的机器人任务提供比传统的任务与动作规划方法更灵活、高效和用户友好的解决方案。 该研究解决了机器人创造性使用工具的挑战,类似于动物在使用工具方面展示智能的方式。它强调机器人不仅要为其预定目的使用工具,还要以创造性和非常规的方式使用工具,以提供灵活的解决方案。传统的任务与动作规划(TAMP)方法需要在处理具有隐性约束的任务时进行修订,并且往往计算代价高昂。大型语言模型(LLM)在编码有益于机器人任务的知识方面显示出潜力。 该研究引入了一个用于评估创造性工具使用能力的基准,包括工具选择、顺序工具使用和制造。所提出的RoboTool在模拟和真实环境中进行评估,展示了在没有创造性工具使用的情况下将会具有挑战性的任务处理能力。该系统的成功率超过了基准方法,展示了其在解决具有隐性约束的复杂、长期规划任务方面的效果。 通过计算3种类型的错误进行评估: 工具使用错误,指示是否使用了正确的工具 逻辑错误,关注规划错误,如按错误的顺序使用工具或忽略提供的约束 数值错误,包括计算错误的目标位置或添加错误的偏移量 没有分析器的RoboTool显示出使用分析器的工具使用错误较大,没有计算器的RoboTool在与RoboTool相比的情况下有较大的数值错误,展示了它们在模型中的作用。 该研究展示了RoboTool在各种任务中的成就,例如在沙发之间穿越间隙、到达放置在机器人工作区域外的物体以及创造性地使用工具超出其传统功能。该系统利用LLMs对对象属性和人类常识的知识来识别关键概念和推理三维物理世界。在与机械臂和四足机器人的实验中,RoboTool展示了创造性的工具使用行为,包括即兴创作、顺序工具使用和工具制造。尽管在模拟中实现了与或超过基准方法相当的成功率,但其在真实环境中的表现受到感知错误和执行错误的轻微影响。 总之,由LLMs驱动的RoboTool是一个具有创造性的机器人工具用户,能够解决长期规划问题并具有隐性物理约束。该系统能够识别关键概念、生成创造性计划、计算参数和生成可执行代码,有助于其在处理需要创造性工具使用的复杂机器人任务方面取得成功。

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CMU和马克斯普朗克研究所的研究人员揭示了WHAM:一种突破性的人工智能方法,可以从视频中精确高效地估计3D人体动作

三维人体动作重建是一个复杂的过程,涉及准确捕捉和建模人体主体在三维空间中的动作。当处理由移动相机在现实世界环境中捕获的视频时,这项工作变得更加具有挑战性,因为它们经常出现脚滑等问题。然而,来自卡内基梅隆大学和马克斯普朗克智能系统研究所的研究人员开发了一种名为WHAM(基于世界的具有准确运动的人体)的方法来解决这些挑战,并实现精确的三维人体动作重建。 该研究审查了从图像中恢复三维人体姿态和形状的两种方法:无模型和基于模型。它强调了在模型化方法中使用深度学习技术来估计统计身体模型参数的重要性。现有基于视频的三维人体姿态估计方法通过各种神经网络架构引入时间信息。某些方法使用附加传感器(如惯性传感器),但它们可能会对使用者造成干扰。WHAM通过有效地结合三维人体运动和视频上下文、利用先验知识并在全局坐标中准确重建三维人体活动而脱颖而出。 该研究解决了从单目视频准确估计三维人体姿态和形状的挑战,强调全局坐标一致性、计算效率和真实脚地接触。利用AMASS动作捕捉和视频数据集,WHAM结合运动编码器-解码器网络将2D关键点提升到3D姿态,利用特征集成器处理时间线索,并利用考虑脚接触的全局运动估计的轨迹细化网络,提高在非平面表面上的准确性。 WHAM采用单向RNN进行在线推理和精确的三维动作重建,其中运动编码器用于上下文提取,运动解码器用于SMPL参数、相机平移和脚接触概率。利用包围盒标准化技术有助于提取运动上下文。图像编码器在预训练的人类网格恢复时捕捉和整合图像特征与运动特征。轨迹解码器预测全局方向,细化过程减小脚滑动。在合成的AMASS数据上进行训练,WHAM在评估中优于现有方法。 https://arxiv.org/abs/2312.07531 WHAM超越了当前最先进的方法,展现出在单帧和基于视频的三维人体姿态和形状估计方面的卓越准确性。WHAM通过利用运动上下文和脚接触信息实现精确的全局轨迹估计,减小脚滑动,增强国际协调性。该方法通过整合2D关键点和像素特征,提高了三维人体运动重建的准确性。对野外基准数据集的评估证明了WHAM在MPJPE、PA-MPJPE和PVE等指标上的卓越表现。轨迹细化技术进一步提升了全局轨迹估计的精度,减小了脚滑动,通过改进的错误指标得到了证明。 总之,该研究的要点可以总结为: WHAM引入了一种结合三维人体运动和视频上下文的先导性方法。 该技术提升了三维人体姿态和形状回归。 该过程使用了全局轨迹估计框架,包括运动上下文和脚接触。 该方法解决了脚滑动问题,确保在非平面表面上的准确三维跟踪。 WHAM的方法在多个基准数据集上表现出色,包括3DPW、RICH和EMDB。 该方法在全局坐标中优秀地完成了高效的人体姿态和形状估计。 该方法的特征集成和轨迹细化显著提高了运动和全局轨迹的准确性。 该方法的准确性通过深入的消融研究得到了验证。

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纽约大学和谷歌AI研究员探索机器学习在高级演绎推理方面的前沿

使用大量推理规则和构建子证明的就业使得证明的复杂性在许多演绎推理任务中无限发展,例如医学诊断或定理证明。由于巨大的证明空间,不可能找到覆盖所有大小保证的数据。因此,从基本证明开始,通用推理模型应能够推广到更复杂的证明。 纽约大学和谷歌AI研究人员的一个团队证明,LLMs在接受上下文学习(ICL)和思维链(CoT)提示的训练后可以进行演绎推理。一些演绎规则,例如假言附加式,是早期研究的主要重点。评估也是在演示中进行的,这意味着测试用例与上下文演示的分布相同。 纽约大学、谷歌和波士顿大学的研究人员进行的一项新研究探讨了LLMs能否推广到比演示更复杂的证明。学术界根据三个维度对证明进行分类: 在演示的每个阶段使用的前提数量。 构成证明的顺序步骤的长度。 所使用的演绎规则。 总大小是这三个维度的函数。 该团队在两个重要方面对之前的研究进行了扩展,以评估LLMs的一般演绎推理能力。除了假言附加式外,他们测试LLMs是否掌握了所有演绎规则。他们的推理能力通过以下两种方式进行测试: 深度和宽度的推广涉及对比上下文示例提供的较长证明进行推理。 组合推广涉及在单个证明中使用大量的演绎规则。 根据他们的研究,推理任务在接受展示各种演绎规则的基本示例时最受益于上下文学习。为了防止模型过拟合,这些上下文示例必须包含它不熟悉的推导原则,例如分情况证明和反证法。此外,这些示例应该伴随有干扰项。 根据他们的发现,CoT可以使LLMs进行超领域推理,推广到组合证明。这些LLMs包括GPT-3.5 175B、PaLM 540B、LLaMA 65B和FLAN-T511B,其规模和训练目标各异。这一发现令人惊讶,考虑到大量文献主张LLMs缺乏组合泛化能力。ICL的泛化方式与监督学习不同,特别是在上下文样本上进行的梯度下降。明显地,使用与测试示例相同分布的上下文样本是更差的,因为它们在多个实例中被发现。例如,当上下文示例中包含特定演绎规则时,研究人员有时看到了更好的组合证明泛化效果。 似乎预训练并不能教育模型创建假设的子证明。没有明确的示例,LLMs无法推广到某些演绎规则(例如分情况证明和矛盾证明)。模型规模与性能之间的关系较弱。通过定制指导和更多的预训练,较小的模型(不是最小的,但可比较)可以与较大的模型竞争。 为了进一步了解ICL和CoT触发过程,研究人员指出了一个关键的领域需要今后进行研究。他们发现,最好的上下文示例通常来自于与测试示例本身不同的分布,即使是对于特定的测试示例。贝叶斯推理和梯度下降并不能解释这一点。他们有兴趣研究是否简单的示例效果更好,即使测试案例稍微复杂。需要进一步研究来了解如何更进一步地表征从特定实例进行推广。

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谷歌AI与中佛罗里达大学的研究人员发布了开源的虚拟化身图库,旨在促进包容和多样性(VALID)

来自Google AR & VR与佛罗里达中央大学的研究团队合作开展了一项全面研究,验证了一个名为VALID的虚拟化身库,其中包含了210个完全装配的化身,代表了七种多样化的种族。七种种族的选择是在美国人口普查局的指导下进行的。他们利用了数据驱动的面部平均值,并与每个种族的志愿代表合作,创建了42个基本化身(7种种族 X 2种性别 X 3个个体)。该研究涉及全球参与者,以获取每个化身被感知的种族和性别的经过验证的标签和元数据。 验证过程采用了主成分分析(PCA)和K均值聚类,以了解参与者如何感知化身的种族。为了确保参与者在种族和性别上的多样性,总共选择了来自全球33个不同国家的132名参与者进行研究。 结果显示,亚洲人、黑人和白人化身在各种族的参与者中被一致认可。然而,代表美洲印第安和阿拉斯加原住民(AIAN)、西班牙裔、中东和北非(MENA)以及夏威夷和太平洋岛民(NHPI)种族的化身显示出更多的模糊性,其感知差异基于参与者的种族。如果某个化身被相应的同类种族参与者认定为其预期种族,则该化身以该种族命名。 在讨论中,研究人员强调了亚洲人、黑人和白人化身的成功识别率超过了95%,挑战了识别与自己不同种族人脸准确度约为65-80%的观念。他们将这归因于知觉专业知识或对多样化种族群体的熟悉程度,可能受全球媒体表现的影响。 观察到自我种族偏见效应,一些化身主要由同类种族的参与者正确识别。例如,西班牙裔化身在参与者中获得了不同的评级,但在仅有西班牙裔参与者中更准确地被感知。该研究强调了在虚拟化身研究中考虑参与者种族的重要性,以确保准确的表现。 由于识别不清晰,某些化身被标记为模糊,像发型这样的因素会影响感知。夏威夷和太平洋岛民化身的验证面临着局限性,突显了表现的挑战和更广泛的招募工作的需求。 研究团队讨论了虚拟化身应用的影响,强调了同组内和异组间的分类和刻板印象及社会判断的潜力。他们建议引入规定,以改善虚拟现实中的跨种族互动。 作为对研究界的贡献,该团队提供了开放访问的VALID化身库,为各种场景提供了多样化的适用化身。该库包括65个面部变形形状的化身,用于动态表情,并与Unity和Unreal等流行游戏引擎兼容。研究人员承认了局限性,例如关注年轻和体格健壮的成年人。他们概述了未来更新中通过引入不同地区分类、身体类型、年龄和性别来扩大多样性的计划。 总结而言,研究团队成功创建和验证了一个多样化的虚拟化身库,挑战了刻板印象并促进了包容。该研究强调了自我种族偏见对化身感知的影响,并为开发和应用虚拟化身在各个领域提供了宝贵的见解。该开放访问的VALID库被定位为研究人员和开发者寻找多样化和包容性化身的宝贵资源。

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探索AI的新领域:谷歌DeepMind的研究关于通过ReSTEM自我训练推进机器学习超越人类生成的数据

大型语言模型(LLMs)正在通过展示惊人的文本生成能力和执行各种语言任务而改变深度学习。获得高质量的与人类相关的数据是一个重大障碍,即使使用人类收集的数据进行监督微调(SFT)也能进一步提高它们在感兴趣的任务上的性能。这对需要大量资源和专业知识的复杂问题解决任务尤为困难。为了克服这一障碍,模型生成的合成数据在其质量能够得到保证的情况下被认为是一种可扩展且经济实惠的解决方案。 来自Google Deepmind和Mila的研究人员在这项研究中研究了一个更加简单的场景,其中外部的标量反馈信号作为每个生成样本的质量指标,即使LLMs能够自行评估生成的数据。研究团队提出了一种简单而有效的语言模型自训练技术,只涉及两个技能:1) 使用模型创建样本,2) 使用评分机制评估这些样本。这种方法使我们能够研究在模型创建的数据上进行训练。研究团队使用了加强自训练的命名方式,并将这种技术称为ReST𝐃𝑀,以实现统一性和清晰度。研究团队演示了如何将ReST𝐃𝑀视为使用期望最大化进行强化学习。 具体而言,ReST𝐃𝑀在以下方式上在期望和最大化阶段之间切换:1. 生成 (E-step):对于每个输入背景,语言模型产生多个输出样本。然后,研究团队通过使用二进制奖励来筛选这些样本,以收集训练数据集。2. 改进 (M-step):使用前面生成阶段的训练数据集来对原始语言模型进行监督和微调。然后,下一个生成阶段使用调整后的模型。ReST𝐃𝑀及其变体已经证明在许多领域的语言模型中提高了效能,例如机器翻译、语义解析和偏好对齐。 ReST𝐃𝑀主要在以前关于非常小型语言模型(最多7B参数)的研究中使用,对于更大的模型而言,其可扩展性有限。他们的工作旨在通过比较模型创建的合成数据的可扩展性和有效性与人类提供的数据在两个具有挑战性但研究不足的领域中: 代码生成 (APPS) 和具有竞争水平的数学问题解决 (MATH)。他们的研究结果表明,将ReST𝐃𝑀应用于不同规模的PaLM 2模型可以显著改善数学推理和代码生成能力。 令人惊讶的是,通过模型生成的人工数据进行改进的模型在性能上大幅优于以人类提供的数据训练的模型。此外,经过几个ReST𝐃𝑀周期后,改进效果会减弱,表明可能会过度拟合数量有限的训练案例。此外,使用ReST𝐃𝑀进行优化的模型增强了 pass@k 和多数投票能力。最后,这些改进的模型在类似但不同的基准测试中展现出增强的性能,包括Big-Bench Hard任务、编码(HumanEval)和算术问题(GSM8K和Hungarian HS决赛)。最后,还进行了消融研究,以调查训练问题、迭代次数和模型生成解决方案数量对ReST𝐸𝑀微调的影响。

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亚利桑那州立大学的这项人工智能研究揭示了ECLIPSE:一种新颖的对比学习策略,以改善文本到图像的非扩散先验

扩散模型在给定文本提示时已被证明在生成高质量照片方面非常成功。这种文本到图片(T2I)生成的范例已成功用于一些下游应用,包括深度驱动的图片生成以及主体/分割识别。两个受欢迎的基于文本条件的扩散模型,CLIP模型和潜在扩散模型(LDM),通常被称为稳定扩散,对这些进展至关重要。LDM在研究中以开源软件的形式免费提供,因此得到了广泛熟知。而对于未CLIP模型,却鲜有关注。这两种模型类型的基本目标都是根据文本提示训练扩散模型。 与未CLIP模型不同,LDM只有一个文本到图片扩散模型,而不需要文本到图片先验和扩散图片解码器。这两个模型家族都在图像的矢量量化潜空间内运作。因为未CLIP模型在多个组合基准测试中通常优于其他SOTA模型,如T2I-CompBench和HRS-Benchmark,所以研究团队在本文中将重点放在它们身上。这些T2I模型通常有很多参数,需要优秀的图像-文本对进行训练。与LDM相比,如DALL-E-2、卡洛和康定斯基等未CLIP模型由于它们的早期模块,其总模型大小要大得多(≥ 2B),约有10亿参数。 按照顺序,这些未CLIP模型的训练数据分别为250M、115M和177M个图像-文本对。因此,仍然存在两个重要问题:1)使用文本到图片先验能否提高文本组合的SOTA性能?2)或者模型大小的增加才是关键因素?通过增加参数和数据效率,研究团队旨在改善他们对T2I先验的认识,并在目前的公式上作出重大改进。先验的T2I目标是在扩散过程的每个时间步骤中直接估计无噪声图像嵌入,正如先前的研究所建议的那样,它们也是扩散模型。为了研究这个先前的传播过程,研究团队进行了实证调查。 图1比较了SOTA文本到图片模型在三个组合任务(颜色、形状和纹理)上的平均性能以及总参数数量。ECLIPSE只需要很少的训练数据,但却能产生更好的结果,并且使用较少的参数。所展示的ECLIPSE使用康定斯基解码器,通过仅使用500万个图像-文本对进行训练,使用约3300万个参数训练了一个T2I先验模型。 研究团队发现了扩散过程对性能的轻微负面影响,并且对产生正确图片没有影响。此外,由于扩散模型收敛速度较慢,训练它们需要显著的GPU小时或天数。因此,在本研究中,非扩散模型作为替代方法。由于缺乏无分类器引导,这种方法可能会限制组合性的可能性,但却大大提高了参数效率并减少了对数据的依赖。 在这项研究中,亚利桑那州立大学的研究团队提出了一种独特的对比学习技术,称为ECLIPSE,来增强T2I非扩散先验并克服上述缺点。研究团队优化了传统方法,即通过优化证据下界(ELBO)产生图像嵌入来从所提供的文本嵌入生成图片。研究团队建议使用预训练的视觉语言模型的语义对齐(文本和图片之间)特征来监督早期训练。研究团队使用相对较少的图像-文本对(0.34% – 8.69%)使用ECLIPSE训练紧凑的(97%更小)的非扩散先验模型(具有3300万个参数)。研究团队为未CLIP扩散图片解码器的变体(卡洛和康定斯基)引入了ECLIPSE训练的先验。ECLIPSE训练的先验模型优于拥有10亿参数的对应版本,并且优于基准先验学习算法。他们的研究结果表明了一条可能的T2I生成模型的路径,这种模型在不需要很多参数或数据的情况下提高了组合性。 如图1所示,它们的总参数和数据需求显著降低,并通过增加T2I在unCLIP家族之前取得了与相似参数模型相媲美的性能。贡献:1)在unCLIP框架下,研究团队提供了ECLIPSE,这是首个利用对比学习进行文本到图像先验的尝试。2)通过全面的实验,研究团队证明了ECLIPSE在资源受限环境中优于基线先验的优越性。3)值得注意的是,ECLIPSE先验仅需使用训练数据的2.8%和模型参数的3.3%即可获得与更大模型相当的性能。4)研究团队还研究了当前T2I扩散先验的缺点,并提供了实证观察结果。

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这篇AI研究分享了关于图上大型语言模型(LLMs)的全面概述

著名的大型语言模型(LLMs)如GPT,BERT,PaLM和LLaMA在自然语言处理(NLP)和自然语言生成(NLG)领域取得了一些重大进展。这些模型在大型文本语料库上进行了预训练,并在多个任务中表现出令人难以置信的性能,包括问答,内容生成,文本摘要等。 虽然LLMs已被证明能够处理纯文本,但在文本数据与图形的结构信息相连的应用中,处理图形推理任务变得越来越必要。研究人员一直在研究LLMs如何应用于基本图形推理任务,包括匹配子图,最短路径和连接推理。与LLMs的整合相关的图形应用包括纯图形,文本丰富的图形和文本配对的图形,具体的技术包括将LLMs用作任务预测器,图形神经网络(GNNs)的特征编码器或与GNNs对齐器,具体取决于它们的功能和与GNNs的交互。 LLMs在基于图形的应用中越来越受欢迎。但是,鲜有研究探讨LLMs和图形之间的相互作用。在最近的研究中,一组研究人员提出了一种系统地概述了大型语言模型与图形整合的情况和方法。目的是将可能的情况分为三个主要类别:文本丰富的图形,文本配对的图形和纯图形。团队分享了使用LLMs在图形上的具体方法,例如将LLMs用作对齐器,编码器或预测器。每种策略都有其优势和缺点,研究的目的是对比这些不同的方法。 该团队强调了这些技术的实际应用,展示了在与图形相关的活动中使用LLMs的好处。该团队分享了有关基准数据集和开源脚本的信息,以帮助应用和评估这些方法。结果强调了对这一快速发展领域进行更多调查和创造性的需求。 该团队总结了他们的主要贡献如下。 该团队通过系统分类使用语言模型在图形中的情况进行了贡献。这些情况被分为三类:文本丰富,文本配对和纯图形。这个分类法提供了一个理解这些不同环境的框架。 使用图形方法仔细分析了语言模型。评估总结了适用于各种图形环境的代表性模型,使其成为最全面的评估。 整理了与语言模型在图形上相关的大量材料,包括真实世界应用,开源代码库和基准数据集。 在语言模型在图形领域进一步研究方向上提出了六个可能的方向,深入探讨了基本理念。

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字节跳动研究人员推出“ImageDream”:一种创新的图像提示和多视图扩散模型,用于三维物体生成

正如谚语所说,“一张图片胜过千言万语”,将图像作为3D制作的第二种方式相对于仅使用文本的系统具有重大优势。图像主要提供了详细、丰富的视觉信息,而语言可能只能部分或无法完全描述。例如,一张图片可以清晰、立即地表达细微的特征,如纹理、颜色和空间连接,但是词语描述可能需要帮助才能完全表示相同的细节级别或使用非常长的解释。因为系统可以直接参考实际的视觉线索,而不是解释各种复杂性和主观性的书面描述,这种视觉特定性有助于产生更准确、更详细的3D模型。 此外,用户可以更简单、直接地通过使用视觉方式来解释其预期结果,特别适用于那些难以用文字表达他们的想象的人。这种多模式方法可以满足更广泛的创意和实际应用需求,将文本的情境深度与视觉数据的丰富性结合起来,提供更可靠、用户友好和高效的3D制作过程。然而,使用照片作为3D物体开发的替代方式也存在一些困难。与文本相比,图像具有更多的元素,如颜色、纹理和空间连接,这使得它们更难以使用单一编码器(例如CLIP)进行正确分析和理解。 此外,物体在光线、形状或自遮挡方面的显著变化可能导致视图合成更精确、一致,从而提供不完整或模糊的3D模型。由于图像处理的复杂性,需要采用先进的、计算密集的技术有效解码视觉信息并确保在多个视角下外观一致。研究人员使用各种扩散模型方法将2D项目图像转化为3D模型,如Zero123和其他最新的努力。图像独立系统的一个缺点是,虽然合成视图看起来很好,但重建的模型有时需要更高的几何正确性和复杂的纹理,特别是关于物体的后向视角。这个问题的主要原因是生成或合成的视角之间存在较大的几何差异。 因此,在重建过程中,非匹配像素被平均在最终的3D模型中,导致纹理模糊和几何圆滑。从本质上讲,图像条件的3D生成是一个在文本条件的生成相比下具有更严格限制的优化问题。由于只有有限数量的3D数据可用,使用精确特征优化3D模型变得更加困难,因为优化过程往往会偏离训练分布。例如,如果训练数据集包含各种风格的马,仅通过文本描述创建一匹马可能会产生详细的模型。然而,当图像指定特定的毛发特征、形状和纹理时,新视角纹理的生成可能很容易偏离训练分布。 为了解决这些问题,字节跳动的研究团队在本研究中提出了ImageDream。研究团队提出了一个多级图像提示控制器,可以轻松地与当前架构整合在一起,同时考虑到不同对象实例之间的规范相机协调。特别是,根据规范相机协调,生成的图像必须呈现物体的居中前视图,并使用默认的相机设置(恒等旋转和零平移)。这使得将输入图像的差异转化为三维更加简单。通过提供分层控制,多级控制器通过将扩散模型从图像输入引导到每个架构块,简化了信息传递过程。 图1:凭借一张照片,创新框架ImageDream可以从任意角度生成高质量的3D模型。与先前的SoTA(如Magic123)相比,它显著提升了3D几何质量。更重要的是,与MVDream相比,它保留了从创建的图像提示中获得的优秀文本图像对齐。下方显示了使用不同技术创建的物品的八个视图,并显示了使用ImageDream生成的模型绘制的匹配法线图。 与仅基于文本条件的模型MVDream相比,ImageDream在从给定图像中生成具有正确几何形状的对象方面表现卓越,如图1所示。这使用户能够利用成熟的图像生成模型来改进图像与文本的对齐。在几何形状和纹理质量方面,ImageDream优于当前最先进的零射单图像3D模型生成器Magic123。ImageDream超越了先前的最先进技术,通过实验部分的全面评估,包括定量评估和用户测试中的定性比较,这一点得到了证明。

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《加州大学伯克利分校研究人员引入LLMCompiler:一种优化LLM并行函数调用性能的LLM编译器》

多功能调用任务在使用LLMs时可能会变慢且不准确。为了解决这个问题,来自UC Berkeley、ICSI和LBNL的研究人员开发了LLMCompiler,这是一个旨在提高LLMs在此类任务中的效率和准确性的框架。LLMCompiler通过其组件:LLM Planner、任务获取单元和执行器,实现了函数调用的并行执行。 LLMCompiler是一个使LLMs能够进行并行函数调用的框架,提高了多功能任务的效率和准确性。由LLM Planner、任务获取单元和执行器组成的LLMCompiler,在基准测试中优于ReAct和OpenAI的并行函数调用功能,显示出一致的延迟加速和准确性改进。兼容开源模型如LLaMA-2和OpenAI的GPT模型,LLMCompiler解决了LLM的局限性,如知识截断和算术技能,为执行函数调用提供了优化的解决方案。该框架是开源的,便于进一步的研究和开发。 最近LLM的进展将其能力扩展到执行函数调用,克服了其固有的限制。由LLM Planner、任务获取单元和执行器组成的LLMCompiler优化了函数调用的编排。基准测试结果表明,与ReAct和OpenAI的并行函数调用相比,延迟、成本和准确性都有持续的提升。 LLMCompiler是一个用于LLMs中并行函数调用的框架,包括LLM Planner、任务获取单元和执行器。LLM Planner制定执行策略,任务获取单元调度和更新任务,执行器并行执行任务。兼容开源模型如LLaMA-2和OpenAI的GPT,LLMCompiler比ReAct具有延迟加速、成本节约和准确性改进。支持动态重新计划以实现自适应执行,该开源框架提供了在LLMs中高效编排多功能调用任务的解决方案。 在各种任务上进行基准测试,包括复杂的依赖关系和动态重新计划需求,LLMCompiler始终优于ReAct,在延迟加速上可达到3.7倍,节约成本可达6.7倍,准确性提高9%。在24点游戏基准测试中,LLMCompiler与Tree-of-Thoughts相比,实现了2倍的加速,并且在与OpenAI的并行函数调用功能相比时取得了高达1.35倍的延迟增益。开源代码便于进一步的探索和开发。 总之,LLMCompiler是一个有前景的框架,可以显著提高LLMs中并行函数调用的效率、成本和准确性。它胜过现有的解决方案,并有潜力在使用LLMs进行大规模任务的软件开发中提供高效和准确的执行。其开源性使开发人员能够利用其优势。 在研究LLMs的操作系统视角时,应进一步探索LLMCompiler。这可能会推动基于LLMs的大规模软件开发的进展。建议在考虑规划和执行延迟时,与ReAct相比,调查使用LLMCompiler能够实现的加速效果。在LLMs中引入并行函数调用,对于高效执行复杂任务具有潜力。LLMCompiler的持续开发和探索可以为基于LLMs的软件的发展做出贡献。

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谷歌DeepMind的研究人员提出了代码链(CoC):一种简单但意外有效的扩展,改进了语言模型(LM)的代码驱动推理能力

来自Google DeepMind、斯坦福大学和加州大学伯克利分校的研究人员开发了一个名为Code Chain的代码链,旨在解决提高语言模型的代码驱动推理能力的问题。Code Chain鼓励将语义子任务以灵活的伪代码格式化为程序,解释器可以明确捕捉到未定义行为,并交给模拟器(作为“LMulator”)来模拟。Code Chain在使用大型和小型模型时都具有良好的扩展性,并通过以编码思维回答问题来扩大语言模型能够正确回答的推理问题的范围。 类似于Chain of Thought、least-to-most和ScratchPad等工作利用提示来改善推理,通过将任务分解为中间步骤或跟踪中间结果来进行。在Github上训练的语言模型被提示编写和执行代码,这有助于解决涉及数字或符号推理的复杂问题。 为了解决给定的问题,Code Chain在代码结构中生成推理子步骤。这段代码提供了推理的框架,可以是明确的代码、伪代码或自然语言形式。Code Chain通过将代码的优点与语言模型的强大语义和常识知识相结合,使代码在全新的领域中得以使用,可以轻松表达在代码中难以表达的规则(例如,哪些食物是水果?)。 Code Chain的核心贡献不仅仅是生成推理代码,而是如何执行它。代码编写完毕后,尝试通过代码解释器执行代码-在这项研究中,研究人员考虑了Python,但这种方法对任何解释器都是通用的。如果代码成功执行,则更新程序状态并继续执行。如果代码无法执行或引发任何异常,则使用语言模型来模拟执行。语言模型的输出更新程序状态,并继续执行。 Code Chain方法的整体性能优于其他方法,在超过的任务数量和整体超过基准线的数量上超过人类基准线。Code Chain在几项研究中取得了最新成果。与Chain of Thought提示相似,随着模型大小的增加,性能有所提高。跨任务提示导致所有方法的性能下降,但Code Chain在大规模上仍然优于Chain of Thought和直接提示,接近人类的平均性能。 Code Chain是通过编写代码和使用解释器执行代码或使用模拟执行的语言模型,以在语言模型中进行推理的方法。Code Chain可以利用规则的表达结构和强大的工具。此外,通过模拟非可执行代码的执行,Code Chain可以应用于正常情况下不涉及代码的问题(例如,语义推理问题)。

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元元人工智能研究员公开源大篇:一个可投入生产的强化学习AI代理库

强化学习(RL)是机器学习的一个子领域,其中代理采取适当的行动来最大化其回报。在强化学习中,模型从经验中学习,并确定导致最佳回报的最优行动。近年来,RL取得了显著进展,并在广泛的领域中得到应用,从自动驾驶汽车到机器人甚至游戏。在RL系统的开发方面也有重大进展。这些库的例子包括RLLib、Stable-Baselines 3等。 为了创建一个成功的RL代理,需要解决一些问题,例如解决延迟回报和下游后果的问题,找到开发和探索之间的平衡,并考虑其他参数(如安全考虑或风险要求)以避免灾难性情况。虽然当前的RL库功能强大,但并没有很好地解决这些问题。因此,Meta的研究人员发布了一个名为Pearl的库,该库考虑了上述问题,并允许用户为其真实世界的应用程序开发多功能的RL代理。 Pearl是基于PyTorch构建的,这使其与GPU和分布式训练兼容。该库还提供了不同的测试和评估功能。Pearl的主要策略学习算法称为PearlAgent,具有智能探索、风险敏感性、安全约束等功能,并且具有离线和在线学习、安全学习、历史总结和回放缓冲区等组件。 一个有效的RL代理应该能够使用离线学习算法学习和评估策略。此外,对于离线和在线训练,代理应该具有一些数据收集和策略学习的安全措施。除此之外,代理还应该能够使用不同的模型学习状态表示,并将历史总结为状态表示以过滤掉不可取的行动。最后,代理还应该能够使用回放缓冲区有效地重用数据以提高学习效率。Meta的研究人员将所有上述特征都融入了Pearl的设计中(更具体地说是PearlAgent),使其成为设计RL代理的多功能有效库。 研究人员将Pearl与现有的RL库进行了比较,评估了模块化、智能探索和安全性等因素。Pearl成功实现了所有这些功能,从未能整合所有必要功能的竞争对手中脱颖而出。例如,RLLib支持离线RL、历史总结和回放缓冲区,但不支持模块化和智能探索。类似地,SB3未能整合模块化、安全决策和上下文匹配。这就是Pearl在研究人员考虑的所有特性方面的独特之处。 Pearl目前还在进一步支持各种实际应用程序,包括推荐系统、拍卖竞标系统和创意选择,使其成为解决不同领域复杂问题的有希望的工具。尽管强化学习在近年来取得了重大进展,但将其应用于解决实际问题仍然是一项艰巨的任务,而Pearl通过提供全面且适用于生产的解决方案来填补这一差距。凭借其智能探索、安全和历史总结等独特功能,它有潜力成为在实际应用中更广泛整合RL的有价值资产。

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约翰霍普金斯大学和圣克鲁兹加利福尼亚大学的研究人员揭示了D-iGPT:图像AI学习方面的突破性进展

自然语言处理(NLP)已经进入了一个转型期,引入了大型语言模型(LLMs),例如GPT系列,为各种语言任务设置了新的性能标准。自回归预训练是这一惊人成就的主要因素之一,这种技术教会模型预测序列中最可能的标记。由于这种基本技术,模型能够吸收语法和语义之间的复杂交互,从而为他们理解语言的能力提供卓越的贡献,就像一个人一样。自回归预训练在NLP之外也在计算机视觉方面起到了重要作用。 在计算机视觉中,自回归预训练起初取得了成功,但随后的发展显示出明显的范式转变,更倾向于BERT风格的预训练。特别值得注意的是,从iGPT的首次结果可以看出,自回归和BERT风格的预训练在各种任务上的表现类似。然而,由于在视觉表示学习方面更加有效,后续的研究更偏向于BERT风格的预训练。例如,MAE表明,可扩展的视觉表示学习方法可能就是简单地预测随机屏蔽像素的值。 在这项研究中,约翰斯·霍普金斯大学和加州大学圣克鲁兹分校的研究团队重新审视了iGPT,并质疑自回归预训练是否能够产生高度熟练的视觉学习者,尤其是在广泛应用时。研究团队在其过程中融入了两个重要的改变。首先,研究团队使用BEiT将照片“分词”为语义标记,考虑到图像本身具有噪声和冗余。这个修改将自回归预测的重点从像素转移到语义标记上,从而更加复杂地理解各个图像区域之间的相互作用。其次,研究团队在生成解码器中添加了一个判别解码器,它自回归地预测下一个语义标记。 对于已看到的像素预测语义标记是这个额外组件的责任。此外,值得注意的是,像CLIP这样以判别方式训练的模型最适合该预训练路径的语义视觉标记。研究团队将这种改进方法称为D-iGPT。通过对各种数据集和任务进行广泛测试,证实了他们所提议的D-iGPT的效能。仅使用ImageNet-1K作为相关数据集,他们的基准模型在可达到86.2%的Top-1分类准确率上超越了之前的最先进技术的0.6%。 此外,他们的大规模模型在3600万个公开可用数据集上实现了89.5%的Top-1分类准确率。D-iGPT在公共数据集上达到了先前最先进的训练水平,尽管使用的训练数据更少,模型尺寸更小。研究团队还在相同的预训练和微调数据集上分析了D-iGPT在语义分割上的表现,发现其优于MAE相等的方法。

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斯坦福大学和FAIR Meta的研究人员发布了CHOIS:一种具有突破性的AI方法,可通过语言引导合成逼真的三维人物-物体互动

斯坦福大学和FAIR Meta的研究人员引入了CHOIS来解决在3D场景中生成物体和人类的同步运动的问题。该系统基于稀疏的物体航点、物体和人类的初始状态以及文本描述来运作。它通过在指定的3D环境中为两者产生逼真且可控的动作来控制人类和物体之间的交互。 利用类似AMASS这样的大规模、高质量的动作捕捉数据集,人们对生成式人体运动建模的兴趣日益增加,包括有条件的动作和文本生成。之前的研究使用VAE公式来从文本生成多样化的人体运动,而CHOIS则专注于人体与物体的互动。与现有方法通常集中在手部动作合成不同,CHOIS考虑到在抓取物体之前的全身动作,并根据人体的动作预测物体的运动,为交互式3D场景模拟提供了综合解决方案。 CHOIS解决了在3D环境中合成逼真人类行为的关键需求,这对计算机图形学、具体化人工智能和机器人技术至关重要。CHOIS通过基于语言描述、初始状态和稀疏物体航点来生成同步的人类和物体运动来推动该领域的发展。它解决了现实运动生成、适应环境杂乱以及从语言描述中合成交互等挑战,为多样化的3D场景中可控人体与物体交互提供了综合系统。 该模型使用条件扩散方法根据语言描述、物体几何和初始状态生成同步的物体和人体运动。在采样过程中加入约束以确保逼真的人与物接触。训练阶段使用损失函数来引导模型预测物体变换而无需明确强制接触约束。 CHOIS系统经过与基准模型和消融实验的严格评估,展示了在条件匹配、接触准确性、减少手部与物体的穿透以及脚部漂浮等指标上表现出的卓越性能。在FullBodyManipulation数据集上,物体几何损失增强了模型的能力。CHOIS在3D-FUTURE数据集上的表现超过了基准模型和消融模型,展示了其对新物体的泛化能力。人类感知研究突出了CHOIS与基准模型相比,在与输入文本的对齐和交互质量方面表现更好。定量指标,包括位置和方向误差,衡量了生成结果与真实运动之间的偏差。 总之,CHOIS是一个基于语言描述和稀疏物体航点生成逼真的人与物体交互的系统。该过程在训练过程中考虑到物体几何损失,并在采样过程中使用有效的引导项来增强结果的逼真度。CHOIS学习到的交互模块可以集成到根据语言和3D场景合成长期交互的流水线中。CHOIS在生成与提供的语言描述相一致的逼真人与物体交互方面有显著改进。 未来的研究可以探索通过集成额外的监督,如物体几何损失,来提高生成的物体运动与输入航点的匹配度。研究如何使用更高级的引导项来强制接触约束,可能会得到更逼真的结果。将评估扩展到多样化的数据集和场景将测试CHOIS的泛化能力。进一步的人类感知研究可以提供对生成的交互更深入的洞察。将学习到的交互模块应用于根据3D场景的物体航点生成长期交互也将扩大CHOIS的适用性。

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CMU和普林斯顿大学的研究人员揭开了Mamba的面纱:一种突破性的SSM架构,超越变压器的效率,用于多模式深度学习应用

在当代机器学习中,基础模型是成功的典范,它们是在大量数据上进行预训练,然后修改以用于下游任务。序列模型是这些基础模型的基础,它们可以处理来自各个领域的任意序列输入,包括语言、图片、声音、音频、时间序列和基因组等。尽管这个想法与任何特定的模型设计无关,但Transformer及其核心的自注意力层是当代大多数基础模型的基础。自注意力是有效的,因为它可以通过紧密地在一个上下文窗口内传递信息来表示复杂的事实。 然而,这种属性有两个基本缺点。一个是窗口长度的二次缩放,另一个是无法描述有限窗口之外的任何事物。为了解决这些缺点,对更有效的注意力相关策略进行了大量研究,然而往往以注意力成功的相同品质为代价。这些变化尚未在各个领域的大规模实验证明其有效性。结构化状态空间序列模型是一类新颖且令人兴奋的序列建模体系结构。这些模型受传统状态空间模型的影响,可以看作是卷积神经网络和循环神经网络的混合体。 这类模型在序列长度方面具有线性或几乎线性的扩展,并且可以通过递归或卷积计算非常快速。它们还主导了Long Range Arena等基准测试,并为在某些数据模态中建模长程相互依赖性定义了工具。许多SSM(结构化状态空间模型)的变种在需要连续信号数据的音频和视觉等领域显示出了有效性。但在建模离散、信息密集的文本等方面,它们尚未取得如此成功。 卡内基梅隆大学和普林斯顿大学的研究团队提出了一种新颖的选择性状态空间模型的类别,通过在几个维度上增强了早期研究,以获得类似Transformer的建模能力,同时保持与序列长度的线性关系。 选择机制。首先,我们指出早期模型的一个重要缺陷:它们无法以有效的方式根据输入选择数据。研究团队通过根据输入参数化SSM参数来提供一个简单的选择过程,借鉴了从选择性复制和归纳头等重要的合成任务中获得的理解。这使得模型能够永久地保留相关信息,同时消除不必要的数据。 硬件感知代码。这种简单的修改在技术上对模型的计算构成挑战;所有以前的SSM模型在计算上必须是输入和时间不变的,以保证计算效率。为了防止在GPU内存层次结构的不同层之间进行IO访问,我们使用了一种硬件感知方法,使用扫描而非卷积对模型进行递归计算。然而,扩大的状态没有实现。得到的实现在当前硬件上比以前的技术更快,并且在理论建模设计中也更好。 架构:为了提供一种简单和均匀的架构设计,将以前的SSM架构设计与Transformer的MLP块相结合,形成一个单一的块,简化了以前的深度序列模型设计。 选择性SSM和Mamba架构的关键特性使它们成为更广泛的基础模型的基石,这些模型可以处理完全循环的序列,具有以下特点: (i) 高质量:选择性在遗传学和语言等密集模态上表现良好 (ii) 快速推断和训练:在推断过程中,自回归展开模型每一步只需要常数时间,因为它不需要先前组件的缓存,并且计算和内存随序列长度线性扩展 (iii) 长上下文:结合质量和效率,可以在实际数据上获得长达100万长度序列的性能提升 研究团队通过实验证明了Mamba作为通用序列FM骨干模型在各种模态和任务中的潜力: • 人工材料。Mamba不仅可以轻松解决关键的合成任务,如复制和归纳头任务,而且可以无限延伸解决无限长度的问题。 • 基因组和音频。在建模音频波形和DNA序列方面,Mamba要优于以前的最先进模型,如SaShiMi、Hyena和Transformers。其性能在两种情况下都随着更多上下文(长达一百万长度的序列)的增加而改善。 • 建模语言。曼巴(Mamba)代表了第一个能够在下游评估和预训练困惑度中真正达到类Transformer性能的线性时间序列模型。 研究团队证明了曼巴(Mamba)胜过了许多基线,包括基于 LLaMa…

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腾讯研究员发布FaceStudio:一种创新的人工智能文本到图像生成方法,专注于保留身份

文本到图像扩散模型代表了人工智能研究中一个有趣的领域。它们旨在根据文本描述创建逼真的图像,利用扩散模型进行生成。该过程涉及从基本分布中逐步生成样本,逐渐转化为与目标图像相似,同时考虑文本描述。多个步骤参与其中,将逐步引入噪音来生成图像。 目前的文本到图像扩散模型面临一个现有的挑战:仅凭文本描述准确地描绘一个主题。当需要生成复杂细节,如人脸特征时,尤其明显。因此,在探索超越文本线索的保持身份的图像合成方面,人们越来越有兴趣。 腾讯的研究人员提出了一种新的方法,专注于人体图像的身份保持图像合成。他们的模型采用了直接向前传递的方法,绕过复杂的微调步骤,以便快速高效地生成图像。它利用文本提示并结合样式和身份影像的额外信息。 他们的方法涉及一种多身份跨注意机制,使模型能够将来自不同身份的特定引导细节与图像中的不同人体区域相关联。通过使用包含人体图像的数据集对模型进行训练,并以人脸特征作为身份输入,模型学会在强调身份特征的同时重建人体图像。 他们的模型展示了在保留主体身份的同时合成人体图像的出色能力。此外,它使用户能够将自己的面部特征投影到不同风格的图像(如卡通),使用户能够在不损害身份的前提下以不同的风格进行可视化。此外,当提供相应的参考照片时,它在混合多个身份的创意生成方面表现出色。 他们的模型在单镜头和多镜头场景中展示了出色的性能,凸显了其在保护身份方面的设计的有效性。尽管基线图像重建大致保持图像内容,但在细粒度身份信息方面存在困难。相反,他们的模型成功地从身份引导分支中提取身份信息,从而为面部区域实现了更好的结果。 然而,该模型复制人脸的能力引发了伦理关注,尤其是可能创建冒犯性或文化不恰当的图像。负责任地使用这项技术至关重要,需要制定准则以防止在敏感情境中滥用。

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麻省理工学院(MIT)和苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员开发了一种机器学习技术,通过动态分离器选择来增强混合整数线性规划(MILP)求解能力

高效地应对复杂的优化问题,从全球包裹路由到电力网管理,一直是一个持久的挑战。传统方法,特别是混合整数线性规划(MILP)求解器,一直是破解复杂问题的首选工具。然而,它们的缺点在于计算强度,往往导致次优解或长时间的求解。为了解决这些限制,麻省理工学院和苏黎世联邦理工学院的研究人员开创了一种数据驱动的机器学习技术,承诺彻底改变我们解决复杂物流挑战的方式。 在物流领域,优化是关键,挑战是令人生畏的。尽管圣诞老人可能有他神奇的雪橇和驯鹿,但联邦快递等公司需要处理迷宫般的节假日包裹路线。公司使用的软件骨干是MILP求解器,它采用分而治之的方法来解决庞大的优化问题。然而,这些问题的复杂性往往导致求解时间长达数小时甚至数天。由于时间限制,公司经常被迫中断求解器的中间过程,接受亚优解。 研究团队确定了导致求解时间延长的一个关键中间步骤,即分隔管理。分隔管理是每个求解器的核心方面,但往往被忽视。分隔管理负责识别理想的分隔算法组合,这是一个具有指数数量潜在解决方案的问题。研究人员认识到这一点,试图用数据驱动的方法重新激活MILP求解器。 现有的MILP求解器采用通用算法和技术来导航广阔的解决方案空间。然而,麻省理工学院和苏黎世联邦理工学院的团队引入了一个过滤机制,以简化分隔搜索空间。他们将庞大的13万个潜在组合减少到了约20个可管理的选项。这个过滤机制依赖于递减边际效益的原理,即最大的效益来自一小组算法。 创新之处在于将机器学习融入MILP求解器框架。研究人员利用一个在问题特定数据集上训练的机器学习模型,从缩小的选项中选择最佳算法组合。与具有预定义配置的传统求解器不同,这种数据驱动的方法允许公司通过利用自己的数据来针对特定问题定制通用的MILP求解器。例如,像联邦快递这样经常解决路由问题的公司可以使用过去的实际数据来优化和增强他们的解决方案。 这个机器学习模型基于上下文情境强化学习的形式。这个迭代学习过程包括选择一个潜在解决方案,获得有关其有效性的反馈,并在随后的迭代中对其进行优化。结果是将MILP求解器的求解时间大幅加快,从30%到令人瞩目的70%,而不影响准确性。 总之,麻省理工学院和苏黎世联邦理工学院之间的合作努力在优化领域取得了重大突破。通过将经典的MILP求解器与机器学习相结合,研究团队为解决复杂的物流挑战开辟了新的途径。加快求解时间并保持准确性为MILP求解器带来了实际优势,使其更适用于实际场景。这项研究对优化领域做出了贡献,并为在解决复杂实际问题中广泛整合机器学习铺平了道路。

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来自AI2和华盛顿大学的研究人员揭示了LLMs中对齐的表面本质,并引入了URIAL:一种全新的无调优方法

大型语言模型(LLMs)是人工智能(AI)和深度学习领域的最新创新。像GPT、PaLM、LLaMa等等这些知名的LLMs在生成内容方面展示了令人难以置信的潜力。从问答和文本摘要到语言翻译和代码补全,这些模型可以做很多事情。包括ChatGPT在内的这些模型都经过了对广阔无监督文本语料库的广泛预训练。然而,最近的研究表明,细调整的常用做法可能并不像之前认为的那样必要。 对齐调整,即改进基本LLMs以用作开放领域AI助手的过程,已被接受为行业标准。这包括人工反馈强化学习(RLHF)和监督微调(SFT)。这一标准在一项名为LIMA的研究中受到了质疑,该研究表明,仅仅使用1000个样本进行SFT可能就足以实现有意义的对齐性能。 LIMA提出的表面对齐假设认为,对齐调整不是根本改变基本LLMs的行为,而是训练它们选择适用于用户参与的特定数据格式。这表明,只需几个样例就可以在监督微调下产生高质量的对齐模型。 由于至今还没有足够的研究为表面对齐理论提供坚实的支持,来自艾伦人工智能研究所和华盛顿大学的研究人员最近在一篇论文中讨论了对齐调整的广泛应用技术,以将基本LLMs转化为实用的开放领域AI助手。通过人工反馈的强化学习完成了偏好调整,并通过监督微调完成了指令学习。 该团队通过检查基本LLMs与其对齐的版本(如Llama-2和Llama-2-chat)之间的令牌分布变化,以研究对齐调整的影响。他们发现基本LLMs和其对齐版本在大多数位置的解码中共享排名靠前的令牌,并表现出几乎相同的性能。对话标记和安全声明是最受分布波动影响的样式令牌的例子。这项研究为假设提供了有说服力的证据,即对齐调整主要集中于融入AI助手的语言风格,而基本LLMs提供了响应用户查询所需的信息。 该团队还针对这些发现提出了一个研究课题:在没有SFT或RLHF的情况下,基本LLMs可以进行多大程度的对齐调整?他们提出了URIAL(未调整的LLMs与重新设计的上下文对齐),这是一种不需要调整的对齐技术。只需三个连续的样式示例和一个系统提示,URIAL通过基本LLMs的上下文学习(ICL)单独完成有效的对齐。 在一系列称为just-eval-instruct的实例中,该团队提供了详细易懂的分析,显示基于URIAL的基本LLMs的性能可以与或优于基于SFT(Mistral-7b-Instruct)或SFT+RLHF(Llama-2-70b-chat)进行对齐的LLMs。结果表明,有意识的提示和上下文学习可以显著缩小无调整与基于调整的对齐策略之间的差距。 总之,评估结果突出了浅层对齐调整,并表明它主要涉及采用语言风格并依赖于基本LLMs的现有知识。

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最近的人们研究表明,通过仅将一个提示添加到您身边,您可以将LLMs召回能力提高70%:释放Claude 2.1的力量,通过战略提示

这项研究解决了Claude 2.1功能中的一个固有挑战:其不愿根据其覆盖的200K令牌上下文窗口中的单个句子回答问题的问题。这种犹豫在最大化模型的回忆能力方面构成了一个重大障碍,促使了解决方案的探索。 对当前方法的检查揭示了Claude 2.1在面对有关单个句子的问题时的犹豫,尤其是那些被视为不合适的问题。作为回应,Anthropic的研究人员介绍了一个令人惊讶地有效的解决方案:添加一个提示。他们建议将句子“这是上下文中最相关的句子:”并入提示中。这个看似微小的调整,类似于一个元命令,极大地增强了模型的召回能力。 添加的提示作为指令,指示Claude 2.1优先处理相关的句子。这种方法有效地解决了模型对看似不合适句子问题的犹豫。性能改进通过一个实验证明:在200K上下文窗口评估中,Claude的分数从27%跃升到了令人印象深刻的98%。 值得注意的是,在提供了这个提示后,单个句子查询的准确性出现了显著增加。重要的是,这种对单个句子查询准确性的增加展示了添加提示对Claude 2.1性能的深远影响。这种显著改进表明了解决方案的实际意义,使得模型能够更好地处理在更大上下文中的孤立句子查询。 总之,这个有创意的解决方案解决了Claude 2.1的犹豫,通过添加一个提示增加了召回能力的70%。研究团队的发现提供了关于提示的微妙动态及其对语言模型行为的重大影响的宝贵见解。随着人工智能社区寻求提高大型语言模型的精确性,这一发现成为一个重要的进展,对改进其功能具有实际意义。 这篇文章最初发表于MarkTechPost上,转自最近的Anthropic研究表明,通过单个提示的添加,可以将LLMs的召回能力提高70%:通过战略提示释放Claude 2.1的力量。

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来自麻省理工学院和FAIR Meta的研究人员发布了RCG(Representation-Conditioned Image Generation):一种在无条件图像生成中开创性的人工智能框架

如何在不依赖人工标注的情况下生成高质量图像? MIT CSAIL和FAIR Meta的这篇论文解决了不依赖人工标注生成高质量图像的挑战。他们提出了一个名为Representation-Conditioned Image Generation(RCG)的新型框架,该框架利用从图像分布经过预训练编码器获得的自监督表示分布。这个框架在无条件生成图像方面取得了优秀的结果,并且在有条件生成图像方面与领先方法一直保持竞争力。 历史上,监督学习主导了计算机视觉,但是像对比学习这样的自监督学习方法缩小了差距。尽管先前的图像生成工作在使用人工标注进行有条件生成方面表现出色,但无条件生成面临挑战。引入的框架RCG通过在没有人工标注的情况下在类有条件和类无条件图像生成方面取得了卓越的成果。 RCG取得了最先进的结果,标志着自监督图像生成的重大进展。 使用自监督教育的Representation Diffusion Model(RDM)可以帮助弥合图像生成中监督学习和无监督学习之间的差距。RCG将RDM与像素生成器集成,从而实现了潜在优势的类无条件图像生成。 RCG框架将图像生成条件化为通过预训练编码器从图像分布获得的自监督表示分布。利用像素生成器对像素进行条件化,RCG通过通过去噪扩散隐式模型进行的表示空间采样来集成RDM的训练。 RCG集成了无需分类器的指导,以改善生成模型的性能,如MAGE所示。像Moco v3这样的预训练图像编码器将表达式规范化为输入到RDM中。 RCG框架在类无条件图像生成方面表现出色,实现了最先进的结果,并在类有条件图像生成方面与领先方法相媲美。在ImageNet 256×256数据集上,RCG达到了3.31的Frechet Inception Distance和253.4的Inception Score,表明生成了高质量的图像。通过对表示进行条件化,RCG显著改善了像ADM,LDM和MAGE等不同像素生成器的类无条件生成,并进一步改善了性能的训练周期。 RCG的自我条件化图像生成方法在各种现代生成模型中具有通用性,始终改善类无条件生成。 RCG框架借助自监督表示分布在类无条件图像生成方面取得了突破性成果。其与多样的生成模型的无缝集成显著改善了它们的类无条件性能,而其不依赖于人工标注的自我条件化方法有望超越有条件方法。RCG的轻量级设计和任务特定的训练适应性使其能够利用大型无标签数据集。 RCG已经被证明是一种非常有效和有前途的高质量图像合成方法。

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来自CMU和Meta的新型AI研究介绍了PyNeRF:具有尺度感知和基于网格渲染的神经辐射场的重大飞跃

如何改进神经辐射场(NeRFs)以处理尺度变化并减少场景重建中的锯齿伪影?卡内基梅隆大学和Meta的一篇新研究论文通过提出金字塔神经辐射场(PyNeRF)来解决这个问题。它通过在不同的空间网格分辨率上训练模型头部,从而帮助减少在不同相机距离下重建场景时可能发生的视觉畸变。PyNeRF在不显著影响性能的情况下实现了这些改进,使其成为在加速NeRFs的同时保持高质量场景重建的有效解决方案。 受到NeRF的启发,该研究探索了基于网格的方法(NSVF、Plenoxels、DVGO、TensoRF、K-Planes、Instant-NGP),旨在使用体素网格和张量近似来增强渲染速度和内存效率。PyNeRF在不同尺度上结合了速度优势与质量保证,超越了Instant-NGP、Nerfacto等快速渲染方法,并在渲染质量和训练速度上表现出色。 近期在神经体积渲染方面的进展,特别是NeRFs,为实现逼真的视图合成提供了进展。然而,NeRFs由于其MLP表示和假设而导致速度较慢,容易出现锯齿现象。基于网格的方法如Mip-NeRF加速训练,但缺乏与位置编码的兼容性——PyNeRF受到分治NeRF扩展和经典技术的启发。PyNeRF的金字塔模型沿着光线采样,并采用分区方法来提高渲染质量,同时保持加速的NeRF实现的速度,为高效和高质量的新视图合成提供了一种多功能解决方案。 研究建议修改基于网格的模型,并在不同的空间网格分辨率下训练模型头部以渲染较大的体积样本。使用SUDS作为基础模型,他们逐步在更高的分辨率上进行训练。文中还讨论了各种基于网格加速方法,将学到的特征存储在体素网格或哈希表等结构中。研究人员对其方法进行了与LaplacianPyNeRF和其他插值方法的评估,考察了重用特征网格和使用2D像素区域的影响。其主要贡献是一种多功能的分区方法,可以提高可视保真度,同时在任何现有的网格渲染方法中保持渲染速度。 PyNeRF在合成和真实场景中大大提高了渲染质量,将误差率降低了20-90%,对性能的影响很小。与Mip-NeRF相比,它在训练速度上提高了60倍,并减少了20%的误差。PyNeRF在2小时内达到了SUDS的质量,各项指标优于基准,而SUDS需要4小时。对合成和多尺度Blender数据集的评估结果显示,与快速渲染方法相比,PyNeRF在合成和Multi-scale Blender数据集上展现出卓越的结果。通过对Argoverse 2 Sensor数据集的评估,验证了PyNeRF在众多视频帧中的高质量重建。 总而言之,PyNeRF在快速体积渲染器中改进了抗锯齿特性,展示出在各种数据集上的卓越成果。该方法倡导分享真实场景捕捉,以进一步研究神经体积渲染。然而,它也注意到高质量神经表示的潜在安全和隐私风险。 未来研究可以通过分享更多的真实场景捕捉和探索替代的映射函数来为层次结构分配积分体积。一个有价值的研究方向是在模型训练期间使用语义信息进行隐私过滤。有趣的未来研究方向包括进一步探索架构以提高在快速NeRF方法中可视保真度同时保持渲染速度。潜在的研究领域涉及将金字塔方法应用于其他加速的NeRF实现,并评估其性能。

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