参数高效微调:让多模态大语言模型更强大 2024-06-10 作者 C3P00 近年来,多模态大语言模型(MLLMs)的出现彻底改变了多模态学习的格局。这些模型,例如LLaVA、MiniGPT4和GPT4-Vision,在各种多模态任务中展现出令人惊叹的能力。然而,由于MLLMs通常包含数十亿个参数,对所有参数进行微调变得非常具有挑战性。 为了解决这个问题,本文研究了针对MLLMs的参数高效微调(PEFT)方法。我们的目标是在仅训练少量参数的情况下,找到提高MLLMs性能的有效方法。 参数高效微调:微调的艺术 传统的参数微调方法需要对模型的所有参数进行训练,这对于大型模型来说成本高昂且耗时。而PEFT方法则通过只训练模型中一小部分参数来实现高效的微调。 本文研究了四种常用的PEFT方法:LoRA、IA3、Adapter和Prefix-Tuning。这些方法通过不同的方式在模型中添加可训练参数,从而在保持模型整体结构不变的情况下,提升模型在特定任务上的表现。 连接层:多模态的关键 与单模态LLMs不同,MLLMs引入了额外的模块:视觉编码器和连接层。连接层负责将视觉信息与文本信息进行融合,并将融合后的信息传递给LLM进行处理。 本文重点研究了连接层在PEFT中的作用。我们发现,对连接层进行微调通常可以提高MLLMs在各种多模态任务上的性能。 实验结果:PEFT方法大比拼 为了评估不同PEFT方法的性能,我们对三个包含连接层的MLLMs进行了实验:LLaVA-1.5(7B. 13B)、ShareGPTv4(7B)和Qwen-VL-Chat(7B)。实验结果表明:✅ Adapter方法在所有方面都表现最佳,包括准确率、稳定性、泛化能力和减少幻觉。 LoRA方法在大多数情况下表现良好,紧随Adapter之后。 对连接层进行微调通常可以提高MLLMs的性能,尤其是在处理未见过的数据集时。 探索PEFT的奥秘 除了评估不同PEFT方法的性能,我们还对PEFT方法的一些关键问题进行了深入研究: PEFT模块的位置: 我们发现,将PEFT模块放置在多头注意力层和MLP层中可以获得最佳性能。 训练数据规模: 训练数据规模越大,PEFT方法的性能越好。然而,当资源有限时,可以考虑使用中等规模的数据集。 模型稳定性: 我们发现,Adapter和LoRA在稳定性方面表现出显著差异。Adapter在处理已见过的数据集时,随着可训练参数的减少而变得更加稳定;而在处理未见过的数据集时,则相反。LoRA在处理已见过的数据集时,随着可训练参数的减少而变得更加不稳定;而在处理未见过的数据集时,则相反。 过拟合和泛化: 我们发现,Adapter和LoRA在抵抗过拟合方面表现出更强的鲁棒性。Adapter在泛化能力方面表现最佳,而Prefix-Tuning在泛化能力方面表现最差。 幻觉: 我们发现,Adapter方法在减少幻觉方面表现最佳。 未来展望 本文的研究表明,PEFT方法是提高MLLMs性能的一种有效方法。未来,我们将继续探索PEFT方法的潜力,并研究如何将PEFT方法应用于更多类型的MLLMs和多模态任务。 参考文献 Alayrac, J. , et al. 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近年来,多模态大语言模型(MLLMs)的出现彻底改变了多模态学习的格局。这些模型,例如LLaVA、MiniGPT4和GPT4-Vision,在各种多模态任务中展现出令人惊叹的能力。然而,由于MLLMs通常包含数十亿个参数,对所有参数进行微调变得非常具有挑战性。
为了解决这个问题,本文研究了针对MLLMs的参数高效微调(PEFT)方法。我们的目标是在仅训练少量参数的情况下,找到提高MLLMs性能的有效方法。
参数高效微调:微调的艺术
传统的参数微调方法需要对模型的所有参数进行训练,这对于大型模型来说成本高昂且耗时。而PEFT方法则通过只训练模型中一小部分参数来实现高效的微调。
本文研究了四种常用的PEFT方法:LoRA、IA3、Adapter和Prefix-Tuning。这些方法通过不同的方式在模型中添加可训练参数,从而在保持模型整体结构不变的情况下,提升模型在特定任务上的表现。
连接层:多模态的关键
与单模态LLMs不同,MLLMs引入了额外的模块:视觉编码器和连接层。连接层负责将视觉信息与文本信息进行融合,并将融合后的信息传递给LLM进行处理。
本文重点研究了连接层在PEFT中的作用。我们发现,对连接层进行微调通常可以提高MLLMs在各种多模态任务上的性能。
实验结果:PEFT方法大比拼
为了评估不同PEFT方法的性能,我们对三个包含连接层的MLLMs进行了实验:LLaVA-1.5(7B. 13B)、ShareGPTv4(7B)和Qwen-VL-Chat(7B)。实验结果表明:✅
探索PEFT的奥秘
除了评估不同PEFT方法的性能,我们还对PEFT方法的一些关键问题进行了深入研究:
未来展望
本文的研究表明,PEFT方法是提高MLLMs性能的一种有效方法。未来,我们将继续探索PEFT方法的潜力,并研究如何将PEFT方法应用于更多类型的MLLMs和多模态任务。
参考文献