X-Fusion: Introducing New Modality to Frozen Large Language Models
Сейчас индустрия унифицирует подходы к обработке различных видов данных. Существенную часть задач компьютерного зрения решают VLM: генерируют текст на основе изображений и запросов, которые получают на вход. Следующий шаг — наделить модели возможностью генерировать изображения.
Изображения, в отличие от текстов, недискретные, поэтому для них лучше применять вариации диффузионных лоссов, а не next-token prediction. Сегодня рассмотрим статью, где предлагается объединить в одной системе два лосса.
Суперверхнеуровневая схема нового фреймворка X-Fusion — на иллюстрации к посту. Авторы предлагают использовать две одинаковых предобученных LLM: первую заморозить, чтобы она стабильно хорошо справлялась с текстовыми задачами. А её копию — назвать визуальной башней и дообучить для работы с изображениями.
Если нужно обработать изображение, то закодируем его VAE от SD-1,5 и подадим на вход визуальной башне. Таким образом, генерация текста происходит через предсказание следующего токена. А для создания изображений выберем токены, расшумим их диффузией и декодируем VAE.
Авторы сравнили четыре базовые архитектуры:
— Единообразно обрабатывать текстовые и картиночные входы одним трансформером.
— Дублировать каждый слой LLM-gated-слоем. Обучать только визуальные слои, результаты складывать, а визуальный выход домножать на обучаемый скаляр.
— Схема с двойной проекцией: копировать и добучать QKV-матрицы и MLP для визуальной модальности.
— Финальный вариант: две башни, одна из которых применяется для текстовой модальности, а вторая — для визуальной. А потом либо использовать (в целях экономии вычислений) выходы из соответствующих башен, либо суммировать их с некоторыми весами.
X-Fusion обучали на синтетике: caption сгенерировали InternVL-2.0 26B. А для text-to-image взяли свой inhouse-датасет. Хотя по словам авторов, подход с двумя башнями превосходит другие базовые решения в задачах создания изображений, в обратную сторону это не работает: задача генерации текста не помогает получать хорошие caption для изображений. Авторы также изучают, стоит ли зашумлять входные латенты для задач распознавания изображений. Их вывод — нет, это приводит к деградации качества.
Разбор подготовил❣ Сергей Овчаренко
CV Time
Сейчас индустрия унифицирует подходы к обработке различных видов данных. Существенную часть задач компьютерного зрения решают VLM: генерируют текст на основе изображений и запросов, которые получают на вход. Следующий шаг — наделить модели возможностью генерировать изображения.
Изображения, в отличие от текстов, недискретные, поэтому для них лучше применять вариации диффузионных лоссов, а не next-token prediction. Сегодня рассмотрим статью, где предлагается объединить в одной системе два лосса.
Суперверхнеуровневая схема нового фреймворка X-Fusion — на иллюстрации к посту. Авторы предлагают использовать две одинаковых предобученных LLM: первую заморозить, чтобы она стабильно хорошо справлялась с текстовыми задачами. А её копию — назвать визуальной башней и дообучить для работы с изображениями.
Если нужно обработать изображение, то закодируем его VAE от SD-1,5 и подадим на вход визуальной башне. Таким образом, генерация текста происходит через предсказание следующего токена. А для создания изображений выберем токены, расшумим их диффузией и декодируем VAE.
Авторы сравнили четыре базовые архитектуры:
— Единообразно обрабатывать текстовые и картиночные входы одним трансформером.
— Дублировать каждый слой LLM-gated-слоем. Обучать только визуальные слои, результаты складывать, а визуальный выход домножать на обучаемый скаляр.
— Схема с двойной проекцией: копировать и добучать QKV-матрицы и MLP для визуальной модальности.
— Финальный вариант: две башни, одна из которых применяется для текстовой модальности, а вторая — для визуальной. А потом либо использовать (в целях экономии вычислений) выходы из соответствующих башен, либо суммировать их с некоторыми весами.
X-Fusion обучали на синтетике: caption сгенерировали InternVL-2.0 26B. А для text-to-image взяли свой inhouse-датасет. Хотя по словам авторов, подход с двумя башнями превосходит другие базовые решения в задачах создания изображений, в обратную сторону это не работает: задача генерации текста не помогает получать хорошие caption для изображений. Авторы также изучают, стоит ли зашумлять входные латенты для задач распознавания изображений. Их вывод — нет, это приводит к деградации качества.
Разбор подготовил
CV Time
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
❤9👍6🔥5
DeepSeek-OCR: Contexts Optical Compression [1/2]
Сегодня начинаем разбирать недавнюю статью DeepSeek-OCR. Авторы работы сфокусировались на двух аспектах:
1. обучении эффективной VLM-модели, заточенной именно под OCR-задачи;
2. изучении влияния размера входного изображения на качество работы VLM (и компрессии визуальной информации в целом).
Сначала небольшое интро по каждому из этих аспектов.
OCR-специфичные VLM-модели
Задачи, связанные с чтением текста, встречаются довольно часто и у простых пользователей, и в бизнес-процессах компаний. Такие задачи не требуют знания фактов, агентности, рассуждений, и тратить много GPU на них жалко. За последний год вышло несколько статей по OCR-специализированным легковесным VLM (GOT, Dolphin, UMiner, dots.ocr).
Динамическое разрешение в VLM
Первые VLM, вроде LLaVA, использовали статический размер изображения: любая картинка для обработки ресайзилась к фиксированному квадрату, прогонялась через энкодер (например CLIP), готовя картиночные токены на вход LLM. Так как изображение на входе может быть и пиксельной строкой текста 128 х 16, и большим фото со смартфона 1500 х 4500 пикселей — статический размер работает не оптимально. Сегодня для VLM есть два основных способа сделать разрешение динамическим:
1. Tile-based-resolution (Intern-VL2) — изображение разрезается на квадраты, например 512х512 пикселей, и каждое прогоняется через картиночный энкодер. Все выходные токены (чем больше размер — тем больше тайлов и токенов) подаются на вход LLM.
2. Native-resolution (Qwen-VL2) — картиночный энкодер обучается принимать на вход изображение любого размера, используя подходящие для этого позицинные эмбеддинги типа RoPE.
Модель и данные
DeepSeek-OCR архитектурно повторяет стандартную для VLM схему: картиночный энкодер, присоединенный к предобученной LLM (в этом случае DeepSeek-3B).
Однако вместо стандартного CLIP/SigLIP в качестве энкодера используется пайплайн из SegmentAnything (SAM-ViT-Det), свёрточного адаптера и CLIP (CLIP-ViT), который в статье называют DeepEncoder. Авторы хотели, чтоб энкодер был эффективным и быстрым, и чтобы в уже обученном энкодере можно было легко «на лету» менять количество картиночных токенов.
SAM-ViT-Det может принимать на вход изображение любого размера; токенизированные патчи обрабатываются независимо друг от друга благодаря window attention — поэтому количество вычислений уменьшается. Затем адаптер снижает количество токенов в 16 раз, а после глобальный аттеншн в CLIP-ViT агрегирует их вместе.
Для обучении используется типичная смесь пар (картинка-описание) и только текстовых данных с упором на OCR: печатный текст, графики и таблицы, формулы. В отличие от других OCR-специализированных VLM (обычно обучаемых только на английском и китайском), датасеты содержат более 100 языков.
Во второй части подробнее разберём, как обучали DeepSeek-OCR и к каким результатам пришли авторы.
Разбор подготовил❣ Борис Зимка
CV Time
Сегодня начинаем разбирать недавнюю статью DeepSeek-OCR. Авторы работы сфокусировались на двух аспектах:
1. обучении эффективной VLM-модели, заточенной именно под OCR-задачи;
2. изучении влияния размера входного изображения на качество работы VLM (и компрессии визуальной информации в целом).
Сначала небольшое интро по каждому из этих аспектов.
OCR-специфичные VLM-модели
Задачи, связанные с чтением текста, встречаются довольно часто и у простых пользователей, и в бизнес-процессах компаний. Такие задачи не требуют знания фактов, агентности, рассуждений, и тратить много GPU на них жалко. За последний год вышло несколько статей по OCR-специализированным легковесным VLM (GOT, Dolphin, UMiner, dots.ocr).
Динамическое разрешение в VLM
Первые VLM, вроде LLaVA, использовали статический размер изображения: любая картинка для обработки ресайзилась к фиксированному квадрату, прогонялась через энкодер (например CLIP), готовя картиночные токены на вход LLM. Так как изображение на входе может быть и пиксельной строкой текста 128 х 16, и большим фото со смартфона 1500 х 4500 пикселей — статический размер работает не оптимально. Сегодня для VLM есть два основных способа сделать разрешение динамическим:
1. Tile-based-resolution (Intern-VL2) — изображение разрезается на квадраты, например 512х512 пикселей, и каждое прогоняется через картиночный энкодер. Все выходные токены (чем больше размер — тем больше тайлов и токенов) подаются на вход LLM.
2. Native-resolution (Qwen-VL2) — картиночный энкодер обучается принимать на вход изображение любого размера, используя подходящие для этого позицинные эмбеддинги типа RoPE.
Модель и данные
DeepSeek-OCR архитектурно повторяет стандартную для VLM схему: картиночный энкодер, присоединенный к предобученной LLM (в этом случае DeepSeek-3B).
Однако вместо стандартного CLIP/SigLIP в качестве энкодера используется пайплайн из SegmentAnything (SAM-ViT-Det), свёрточного адаптера и CLIP (CLIP-ViT), который в статье называют DeepEncoder. Авторы хотели, чтоб энкодер был эффективным и быстрым, и чтобы в уже обученном энкодере можно было легко «на лету» менять количество картиночных токенов.
SAM-ViT-Det может принимать на вход изображение любого размера; токенизированные патчи обрабатываются независимо друг от друга благодаря window attention — поэтому количество вычислений уменьшается. Затем адаптер снижает количество токенов в 16 раз, а после глобальный аттеншн в CLIP-ViT агрегирует их вместе.
Для обучении используется типичная смесь пар (картинка-описание) и только текстовых данных с упором на OCR: печатный текст, графики и таблицы, формулы. В отличие от других OCR-специализированных VLM (обычно обучаемых только на английском и китайском), датасеты содержат более 100 языков.
Во второй части подробнее разберём, как обучали DeepSeek-OCR и к каким результатам пришли авторы.
Разбор подготовил
CV Time
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
❤16👍10👏4
DeepSeek-OCR: Contexts Optical Compression [2/2]
В первой части разбора мы рассказали об особенностях архитектуры DeepSeek-OCR и ключевых задачах, которые решали авторы. А теперь посмотрим на нюансы обучения и на озвученные результаты.
Обучение модели
Процесс упрощён и включает только две стадии: тренировку энкодера и обучение модели целиком.
Важный момент: во время тренировки энкодера DeepEncoder учится работать и в режиме native-resolution, и в режиме tile-based-resolution. То есть модель видит как большие картинки, так и маленькие в разных представлениях.
Энкодер тренируется на парах картинок и текстовых описаний по схеме, описанной в статье Vary: к нему приделывается маленький текстовый декодер, и они вместе обучаются авторегрессионно.
Второй этап с обучением всей VLM повторяет обычный претрейн/SFT во множестве других VLM.
Результаты
Авторы представляют небольшую мультиязычную модель, которая может обрабатывать изображения в разном размере и даже в разных режимах динамического разрешения (tile-based, native-resolution).
Замеры точности распознавания в зависимости от размера изображения (и числа токенов) на OCR-бенчмарке Fox показывают, что для надёжного чтения текста можно использовать примерно в 10 раз меньше картиночных токенов, чем необходимо текстовых токенов для представления текста на изображении. При уменьшении этого соотношения качество чтения быстро падает.
DeepSeek-OCR показывает отличное качество на OmniDocBench, опережая в зависимости от разрешения не только сильные опенсорсные бэйзлайны, вроде Qwen-2.5VL, но и Gemini2.5-Pro. При этом скорость обработки на GPU сопоставима с пайплайновыми OCR-пакетами, такими как Miner, обрабатывая около двух изображений в секунду на А100.
В заключение можно заметить, что хотя результаты вышли довольно впечатляющими, в работе использованы только бенчмарки с фокусом на PDF-подобных картинках, а другие, более разнообразные OCR-бенчи для VLM (OCRBench_v2, CC-OCR), не замеряны. Также в статье нет аблейтов влияния на результаты ни выбранной архитектуры, ни этапов обучения, поэтому авторы сами называют свои результаты proof-of-concept.
Разбор подготовил❣ Борис Зимка
CV Time
В первой части разбора мы рассказали об особенностях архитектуры DeepSeek-OCR и ключевых задачах, которые решали авторы. А теперь посмотрим на нюансы обучения и на озвученные результаты.
Обучение модели
Процесс упрощён и включает только две стадии: тренировку энкодера и обучение модели целиком.
Важный момент: во время тренировки энкодера DeepEncoder учится работать и в режиме native-resolution, и в режиме tile-based-resolution. То есть модель видит как большие картинки, так и маленькие в разных представлениях.
Энкодер тренируется на парах картинок и текстовых описаний по схеме, описанной в статье Vary: к нему приделывается маленький текстовый декодер, и они вместе обучаются авторегрессионно.
Второй этап с обучением всей VLM повторяет обычный претрейн/SFT во множестве других VLM.
Результаты
Авторы представляют небольшую мультиязычную модель, которая может обрабатывать изображения в разном размере и даже в разных режимах динамического разрешения (tile-based, native-resolution).
Замеры точности распознавания в зависимости от размера изображения (и числа токенов) на OCR-бенчмарке Fox показывают, что для надёжного чтения текста можно использовать примерно в 10 раз меньше картиночных токенов, чем необходимо текстовых токенов для представления текста на изображении. При уменьшении этого соотношения качество чтения быстро падает.
DeepSeek-OCR показывает отличное качество на OmniDocBench, опережая в зависимости от разрешения не только сильные опенсорсные бэйзлайны, вроде Qwen-2.5VL, но и Gemini2.5-Pro. При этом скорость обработки на GPU сопоставима с пайплайновыми OCR-пакетами, такими как Miner, обрабатывая около двух изображений в секунду на А100.
В заключение можно заметить, что хотя результаты вышли довольно впечатляющими, в работе использованы только бенчмарки с фокусом на PDF-подобных картинках, а другие, более разнообразные OCR-бенчи для VLM (OCRBench_v2, CC-OCR), не замеряны. Также в статье нет аблейтов влияния на результаты ни выбранной архитектуры, ни этапов обучения, поэтому авторы сами называют свои результаты proof-of-concept.
Разбор подготовил
CV Time
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
❤8👍7🔥3
NeurIPS 2025 в Мехико идёт полным ходом
Конференция продолжается, а наш коллега Владислав Фахретдинов делится заметками о воркшопе второго дня — 7th International Workshop on Large Scale Holistic Video Understanding: Toward Video Foundation Models.
#YaNeurIPS25
CV Time
Конференция продолжается, а наш коллега Владислав Фахретдинов делится заметками о воркшопе второго дня — 7th International Workshop on Large Scale Holistic Video Understanding: Toward Video Foundation Models.
Было немного спикеров, но почти каждый привёз по две-три статьи или исследования, поэтому день получился насыщенным. Основной мотив воркшопа — большинство моделей для работы с видео недостаточно хорошо ориентируются «во времени». Участники разбирались, что с этим можно сделать.
Первым выступил профессор университета Амстердама. Он заметил, что многие VideoLLM не справляются даже с простым синтетическим бенчмарком: какой из двух объектов в видео появляется раньше. Это показывает, что мы до конца не понимаем, как правильно оценивать такие способности модели.
Затем последовал рассказ о работе Bench of Time с более подробными исследованиями — оказалось, что большинство примеров в популярном бенчмарке (MVBench) решается либо знанием всего об одном кадре, либо вообще исключительно по тексту. Чтобы исправить эту ситуацию, авторы сделали свой бенчмарк TVBench. В нём все вопросы были сформулированы так, что без понимания объектов и процессов в кадре нельзя дать правильный ответ.
Сравнение моделей на новом бенчмарке показало, что большинство языковых, картиночных и даже видеомоделей выдают результаты немногим лучше случайного предсказания. При этом все же нашлись несколько моделей, которые были достаточно хороши на обоих бенчмарках, например Gemini-1.5.
Следом было выступление о генерации 3D-представления из изображения. По сути, это продолжение работы DUSt3R, в которой научились по любым входным изображениям без параметров камер и поз делать матчинг и генерировать плотное облако точек 3D-представления сцены.
Авторы сделали уточнение, что матчинг изображений по случайному видео с движением — вычислительно сложная задача. Поэтому они собрали датасет 360-1M, где происходит движение и вращение вокруг оси, из-за чего матчить изображения стало гораздо проще. На основе своего датасета они обучили генеративную модель ODIN, которая по изображению и смещению позиции камеры генерирует новое изображение. Подробностей было мало, никаких сравнений с DUSt3R или NeRF не показали, но зато рассказали, что модель хорошо обобщается вне домена — например, на картины.
Самый интересный доклад за день — о том, что визуальные модели знают о нашем мире. Авторы выделили и проверили три свойства: базовое представление о физическом устройстве мира, визуальное предсказание, а также обобщение — понимание аналогий.
Для первого свойства взяли часовые видео с прогулками по городам и с помощью сервиса визуальной локализации, а также небольшого объёма человеческой проверки, разметили эти видео. В частности, для каждого видео сгенерировали маршрут на карте.
Далее видео нарезали и собрали бенчмарк, в котором модели задавали вопросы по содержанию ролика, например: о евклидовом расстоянии от начальной до конечной точки на полученном маршруте; направлении; зацикленность маршрута; выборе правильного трека на карте среди нескольких вариантов (с текстом на карте и без текста); распознавании окружающей архитектуры. По всем этим вопросам модели уступают человеку — за исключением проверки на зацикленность маршрута.
Авторы также показали, что на самом деле модели не понимали, был цикл в маршруте или нет. Вместо этого они просто смотрели на разметку на карте и сопоставляли её с текстовыми названиями улиц, которые видны в видео.
Напоследок был доклад из трёх частей, из которых я бы выделил как самую интересную — SSL-обучение мультимодальной модели видео+аудио CAV-MAE Sync. Из того, что мне кажется важным: авторы совместно используют аудио- и видеопатчи и добавляют регистровый токен, чтобы переносить накопленную информацию в следующие слои. Больше всего мне понравилось, что новая модель позволяет локализовать на видео источники звука.
#YaNeurIPS25
CV Time
🔥12❤9👍6
NeurIPS в Мехико: туториал о геопространственных foundation-моделях
В третий день конференции прошло большое количество туториалов. Один из них — Geospatial Foundation Models: Overview, Application and Benchmarking — посетил Владислав Фахретдинов из команды восприятия робота доставки. Делимся его заметками!
#YaNeurIPS25
CV Time
В третий день конференции прошло большое количество туториалов. Один из них — Geospatial Foundation Models: Overview, Application and Benchmarking — посетил Владислав Фахретдинов из команды восприятия робота доставки. Делимся его заметками!
Выступали докладчики из бразильского подразделения IBM Research. Начали с рассказа о задаче remote sensing — дистанционного зондирования по спутниковым данным. Основное отличие от классических задач компьютерного зрения в том, что кроме RGB-сигналов необходимо использовать и другие спектральные каналы, у каждого из которых есть своё физическое назначение.
На основе этих данных можно решать множество задач, таких как сегментация земного покрова, пожарных шрамов и наводнений, предсказание глубины для водного покрова и процента покрытия деревьями.
Затем был базовый экскурс в развитие компьютерного зрения: от свёрточных моделей и трансформеров до автоэнкодеров, а после — рассказ о foundation-моделях в этой сфере.
Докладчики представили множество работ, в которых главный архитектурный вопрос состоит в том, как правильно объединять данные из разных каналов (модальностей). Отчасти это связано с тем, что нельзя просто склеить все каналы из-за отличий в разрешении, поэтому используются разные подходы:
— отдельные энкодер и декодер для каждой модальности, но общий аттеншн;
— динамический подбор размеров патчей для каждой модальности на основе длины волны и общий энкодер;
— либо разные энкодеры, но совместный семплинг патчей со всех модальностей на этапе претрейна.
После этого исследователи рассказали о своём фреймворке для обучения геопространственных моделей TerraTorch. На практике — собрали ноутбук с обучением двум разным задачам: land segmentation и burn scars.
Также авторы представили свой новый бенчмарк GeoBenchV2, который сгруппировали из 19 существующих датасетов. Взяли множество популярных в CV моделей для сравнения и дофайнтюнили их на разные задачи только на основе RGB.
В итоге оказалось, что общие модели, такие как DinoV3, дают гораздо лучшие предсказания на основе RGB-изображений, но на задачах с мультиспектральными данными более маленькие, но узкоспециализированные модели всё ещё побеждают.
#YaNeurIPS25
CV Time
❤10👍9🔥7❤🔥1