ACL 2024 Oral:我们离真正的多模态思维链推理还有多远?

简介: 【9月更文挑战第5天】近年来,多模态思维链推理(MCoT)受到广泛关注,但现有基准仍面临诸多挑战。为此,研究人员提出了M$^3$CoT基准,旨在推动多领域、多步骤、多模态的推理能力发展。M$^3$CoT涵盖科学、数学等多个领域,要求模型进行多步骤推理,并结合文本和视觉信息。尽管当前视觉大语言模型(VLLMs)在M$^3$CoT上的表现不佳,但该基准为MCoT的发展提供了新机遇,未来可从模型改进、数据增强及知识融合等方面进行探索。论文详情见:https://arxiv.org/abs/2405.16473。

近年来,多模态思维链推理(Multi-modal Chain-of-Thought,MCoT)引起了广泛关注,它要求模型能够结合文本和视觉信息进行逐步推理。然而,目前的MCoT基准仍然面临一些挑战,如缺乏视觉模态推理、单步视觉模态推理以及领域缺失等,这些问题阻碍了MCoT的发展。

为了解决这些问题,研究人员提出了一种名为M$^3$CoT的新型基准,旨在推动多领域、多步骤和多模态的思维链推理。M$^3$CoT通过引入视觉模态推理、多步骤推理和多领域数据,为MCoT的发展提供了新的机遇。

M$^3$CoT具有以下几个特点和优势:

  1. 多领域:M$^3$CoT涵盖了多个领域,包括但不限于科学、数学、常识等,这有助于模型在不同领域之间进行知识迁移和推理。
  2. 多步骤:M$^3$CoT要求模型进行多步骤推理,即在解决问题的过程中,需要进行多个推理步骤,而不是仅仅依赖单一的推理结果。
  3. 多模态:M$^3$CoT结合了文本和视觉信息,要求模型能够理解和利用不同模态的信息进行推理。

通过引入这些特点,M$^3$CoT为MCoT的发展提供了新的机遇,有望推动模型在多领域、多步骤和多模态推理方面的能力提升。

为了评估M$^3$CoT的性能,研究人员进行了广泛的实验,涉及多种MCoT方法和视觉大语言模型(VLLMs)。然而,实验结果显示,目前的VLLMs在M$^3$CoT上的表现仍然不尽如人意,与人类性能存在较大差距。

这表明,尽管VLLMs在之前的MCoT基准上取得了较好的结果,但在面对更复杂的多领域、多步骤和多模态推理任务时,仍然存在较大的挑战。

尽管M$^3$CoT面临一些挑战,但它为MCoT的发展提供了新的机遇和方向。未来,研究人员可以从以下几个方面进行探索:

  1. 模型改进:通过改进模型架构和算法,提高模型在多领域、多步骤和多模态推理方面的能力。
  2. 数据增强:通过增加多领域、多步骤和多模态的数据,提高模型的泛化能力和鲁棒性。
  3. 知识融合:探索如何更好地融合不同领域、不同模态的知识,提高模型的推理能力。

论文地址:https://arxiv.org/abs/2405.16473

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