GroundingGPT: ByteDance가 공개한, 언어-강화 멀티모달 그라운딩 모델 (Language Enhanced Multi-modal Grounding Model)

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  • 최근 멀티모달에 대해 많은 연구가 이뤄지고 있는 가운데, 시각적 접지(VG, Visual Grounding) 기법을 더 발전시킨 LEGO GroundingGPT 모델을 소개합니다. 시각적 그라운딩은 이미지나 비디오 내의 특정 객체나 지역을 정확하게 식별하고 이해하는 기술로, LEGO GroundingGPT 모델은 이러한 시각적 접지(VG, 비주얼 그라운딩)을 넘어서 다양한 모달리티의 데이터를 종합적으로 분석하고 정교하게 연결합니다. LEGO GroundingGPT 모델이 어떻게 글로벌 정보뿐만 아니라 로컬 정보의 세부적인 이해에 초점을 맞출 수 있었는지 함께 살펴보시죠. :astonished:
  • 이 글은 GPT 모델로 정리한 것으로, 잘못된 부분이 있을 수 있으니 글 아래쪽의 원문도 함께 참고해주세요! 읽으시면서 어색하거나 잘못된 내용을 발견하시면 덧글로 알려주시기를 부탁드립니다. :hugs:

개요

LEGO(Language Enhanced Multi-modal Grounding Model) GroundingGPT 모델은 ByteDance Inc와 Fudan University에서 개발한 혁신적인 멀티모달 그라운딩 모델입니다. 이 모델은 이미지, 오디오, 비디오를 포함한 다양한 모달리티에 걸쳐 입력을 정확하게 이해하고 강력한 그라운딩 능력을 갖추고 있습니다. 한정된 데이터의 문제를 해결하기 위해, 공간적 및 시간적 정보로 풍부한 다양하고 고품질의 멀티모달 학습 데이터셋을 구축했습니다. 이는 멀티모달 데이터 분석 및 처리의 새로운 지평을 열어줍니다.

멀티모달 AI 시스템은 다양한 데이터 유형을 이해할 수 있으며, 이는 텍스트, 이미지, 소리 및 비디오를 포함합니다. 이러한 시스템은 입력 데이터에서 중요한 특징을 추출하는 여러 유니모달 신경망을 사용합니다. 예를 들어, 이미지 데이터는 CNN을 통해 처리되고 텍스트 데이터는 RNN을 통해 처리됩니다. 멀티모달 AI의 이러한 특성은 데이터 분석의 정확도와 성능을 크게 향상시킵니다. LEGO GroundingGPT 모델은 이러한 멀티모달 접근 방식을 채택함으로써, 각 모달리티 내의 글로벌 정보뿐만 아니라 로컬 정보의 세부적인 이해에도 뛰어난 능력을 보여줍니다

기존의 멀티모달 모델들은 각 모달리티 내의 글로벌 정보를 강조하는 데 초점을 맞추었지만, 모달리티 간의 로컬 정보 인식의 중요성을 간과했습니다. 이로 인해 입력 데이터의 미세한 세부 사항을 효과적으로 이해하는 데 한계가 있었습니다. LEGO는 이러한 한계를 극복하고, 다양한 모달리티에 걸쳐 세부적인 이해를 가능하게 하는 모델을 제안합니다. 특히, 이미지 내 특정 지역이나 비디오 내 특정 순간을 정확하게 식별하고 위치시키는 데 탁월합니다.

모델 구조 및 접근 방법

LEGO GroundingGPT 모델은 세 가지 주요 구성 요소를 포함합니다. 첫 번째는 각 모달리티의 데이터를 개별적으로 처리하는 유니모달 인코더입니다. 다음으로, 융합 네트워크가 이러한 인코더에서 파생된 특징을 하나의 통합된 표현으로 결합합니다. 마지막으로, 분류기가 통합된 데이터 표현을 기반으로 예측이나 결정을 내립니다. 이러한 구조는 다양한 모달리티의 정보를 혼합하여 더 동적인 예측을 제공하고, 유니모달 AI 시스템보다 우수한 성능을 발휘하도록 합니다:

  1. 유니모달 인코더: LEGO GroundingGPT는 다양한 모달리티의 데이터를 처리하는 여러 유니모달 인코더를 사용합니다. 예를 들어, 이미지 데이터는 컨볼루션 신경망(CNN)을 통해 처리되며, 텍스트 데이터는 순환 신경망(RNN)을 통해 처리됩니다. 각 인코더는 해당 모달리티의 데이터를 독립적으로 분석하여 중요한 특징을 추출합니다.

  2. 융합 네트워크: 추출된 특징들은 융합 네트워크를 통해 하나의 통합된 표현으로 결합됩니다. 이 과정에서 다양한 모달리티 간의 관계와 의존성을 이해하는 것이 중요합니다. 융합 네트워크는 연결(concatenation), 어텐션 메커니즘(attention mechanisms), 그리고 교차-모달 상호작용(cross-modal interactions) 등 다양한 방법을 사용하여 이러한 통합을 수행합니다.

  3. 분류기: 마지막으로, 분류기는 통합된 데이터 표현을 바탕으로 특정 출력 카테고리를 분류하거나 입력에 기반한 예측을 합니다. 이 분류기는 해당 작업에 특화되어 학습되며, 최종 결정을 내리는 역할을 합니다.

학습 방법

LEGO GroundingGPT의 학습 방법은 멀티모달, 다중 정밀도 데이터셋에서 이루어집니다. 이 데이터셋은 공간적 및 시간적 정보로 풍부하게 구성되어, 모델이 다양한 모달리티에서 세밀한 정보를 이해하고 그라운딩할 수 있도록 합니다. 데이터셋은 멀티모달 그라운딩 작업에 필요한 다양한 유형의 데이터를 포함하며, 이를 통해 모델은 실제 시나리오에서의 이해도를 높일 수 있습니다.

예시

더 읽어보기

LEGO GroundingGPT 프로젝트 홈페이지

https://lzw-lzw.github.io/LEGO.github.io/

LEGO GroundingGPT 논문

GitHub 저장소

(아직 공개 전입니다)




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요즘 VTR 쪽으로 관심이 생겨 공부해보고 있는데 멀티 모달은 이루고자 하는 목표가 무엇인지에 따라서 visual or text encoder에 어떻게 입력해줄 지부터 여러 방안으로 모색하는 것 같아요! video+text+audio의 데이터를 함께 다루는 빈도도 역시 많아지네요. 재미있게 잘 읽었습니다 :+1::+1:

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읽어주셔서 감사합니다! VTR하면 Video Tape Recorder(읍읍:speak_no_evil:) 밖에 생각이 안나서 찾아보니 Video-Text Retrieval이군요 +_+
ImageBind 등을 보면 최근에는 각 모달리티에서 임베딩을 잘 뽑는 유니모달 인코더들을 주로 사용하는 방식이 주류인 것 같은데, Fuyu 같은 접근 방식도 나오는걸 보면 세상은 넓고 배울 것은 넘나 많은 것 같습니다. :sob:

이름을 GroundingGPT로 바꾸었네요. 코드 공개는 아직이구요. :eyes:

아마도 LEGO 블록에 이기지 못하고 이름을 바꾼 것이 아닌가 추정되는데,
어서 코드가 공개되면 좋겠네요. :smiley:

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7시간쯤 전에 드디어 코드를 공개했습니다. :tada:

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데이터셋과 모델 가중치도 곧 공개한다고 하니, 그 때까지 기다려봤다가 한 번 돌려봐야겠습니다. :sweat_smile:

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오, 드디어 데이터셋도 공개가 되었네요! :tada:

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