视觉语言模型 (VLM) 可以通过改进架构、训练策略以及与外部工具集成来演进,以处理更复杂的多模态任务。首先,增强模型架构以更紧密地耦合处理视觉和文本数据至关重要。当前的模型通常将视觉和语言视为独立的流,在过程后期才进行合并。相反,架构可以更早地纳入跨模态注意力层,使模型能够学习像素和词语之间的细粒度交互。例如,模型可以使用基于 Transformer 的设计,其中图像块和文本标记并行处理,从而在推理过程中实现模态间的动态调整。像 CLIP 的对比学习或 Flamingo 的专家混合方法提供了起始点,但更深层次的集成——例如分层特征对齐或空间感知文本接地——可以提高模型在需要精确本地化的详细图像字幕或视觉问答等任务上的性能。
其次,训练策略必须适应处理多样化和嘈杂的多模态数据。当前的 VLM 通常在静态图像-文本对上进行训练,限制了它们处理视频、音频或实时传感器数据的能力。扩展训练范围,纳入时间序列(例如,具有时间对齐字幕的视频帧)或多步推理任务(例如,解决包含图示的几何问题),将更好地为模型应对动态场景做好准备。例如,在包含音频描述的 YouTube 视频剪辑数据集上进行训练,可以使模型回答关于随时间展开的动作的问题。此外,基于文本上下文预测图像中的遮罩区域或从视觉线索重建损坏文本等自监督目标,可以帮助模型学习更丰富的表示。课程学习等技术——从简单的任务开始逐步进阶到复杂的任务——也可能帮助模型逐渐建立多模态推理能力。
最后,将 VLM 与外部系统和特定领域知识集成,将是解决专业任务的关键。例如,将 VLM 连接到医学图像和教科书数据库,可以通过交叉引用文本中描述的症状和 X 光片中的视觉异常来提高诊断准确性。类似地,将 VLM 与机器人框架结合,可以实现由语言指令引导的实时物体操作。为了实现这一点,模型需要与工具接口的 API,用于替换组件(例如,用特定领域编码器替换通用图像编码器)的模块化设计,以及根据外部知识源验证输出的机制。对于开发者来说,创建轻量级适配器或微调流程将允许 VLM 进行专业化而无需重新训练整个模型。在工业维护(例如,解释设备手册和传感器数据)等场景中测试这些集成将验证其实用性。