OS-HGAdapter:面向大语言模型辅助熵增强图文对齐的开放语义超图适配器 OS-HGAdapter: Open Semantic Hypergraph Adapter for Large Language Models Assisted Entropy-Enhanced Image-Text Alignment
核心要点
提出开放语义超图适配器,利用大语言模型填补图文信息熵差异,实现跨模态语义对齐性能突破。
大白话解释
这篇论文想让电脑更准确地理解图片和文字的关系。就像人看到猫的图片能想到‘猫’这个词,但电脑常把文字和图片匹配错。他们用智能文字模型增强文字描述丰富度,再用特殊网络连接图文信息,让匹配更精准。
Detailed Analysis
图文对齐是多媒体理解的核心问题,但文本和图像存在天然信息熵差异——文本信息密度低而图像信息密集,导致传统方法在双向检索中出现严重不平衡。现有方法难以模拟人类利用背景知识弥补熵差的能力,特别是在处理多义词语义时易产生匹配错误。需要一种能融合开放语义知识并优化联合嵌入空间的新范式。
1. 设计不依赖领域知识的提示模板,利用大语言模型增强文本模态的多义性描述,通过类比提升文本相对视觉模态的信息熵;2. 构建超图适配器建立图文多边连接,在固定嵌入空间中校正同义语义的正负匹配误差,通过降维映射回原维度降低开放语义熵引入的噪声。创新点在于将LLM的开放语义知识与超图结构结合,实现熵增强的跨模态对齐。
在Flickr30K和MS-COCO基准测试中,文本到图像检索提升16.8%,图像到文本检索提升40.1%,显著超越现有方法并创下语义对齐任务新纪录。消融实验验证了熵增强机制和超图结构对性能提升的关键作用。
研究证明了利用大语言模型开放语义填补模态熵差的有效性,超图适配器为跨模态对齐提供了新范式。该工作不仅提升了检索系统性能,更为解决模态不平衡问题提供了可扩展的理论框架,对多模态人工智能发展具有重要推动意义。