论文
SynIB:最大化多模式学习协同作用的信息瓶颈
SynIB: Informational Bottleneck for Maximizing Synergy in Multimodal Learning
摘要
多模态学习的核心目标是捕获协同作用:仅通过联合使用多种模态产生的与任务相关的信息,并且不能单独从任何单一模态获得。虽然大多数方法通过更大或更复杂的融合模型在架构级别上运行,但我们提出了一个补充轴:塑造训练目标本身。标准训练通常强调单模态或冗余信息,缺乏需要跨模态推理的示例。我们通过信息论形式化多模式协同,并引入协同信息瓶颈(SynIB),这是一个直接针对协同的可扩展目标。为了优先考虑学习协同作用,SynIB 激励模型从所有模态准确预测,同时在隐瞒任何模态信息时惩罚信心。除了标准任务损失之外,该模型还一次运行一种屏蔽的模态,并因保持自信而受到惩罚,这表明模型依赖于单模态线索而不是跨模态交互。我们在两种机制下验证 SynIB。在通过构造已知 真值 协同作用的合成 XOR 任务中,标准训练无法恢复它,而 SynIB 可以恢复它。在五个现实世界基准测试中,包括三个 MultiBench 情感任务、具有 CLIP-ViT 和 DeBERTa 主干的 Hateful Memes,以及我们引入的 CREMA-D 的可控反讽扩展,SynIB 将依赖于协同的示例的准确性提高了 7.8%,总体准确性提高了 3.8%。