代碼/模型/訓練數據全開源

原標題：Llama模仿Diffusion多模態漲分30%！不卷數據不燒卡，只需共享注意力分布
文章來源：量子位
內容字數：3008字

跨界學習：Stable Diffusion賦能多模態大模型，性能提升30%

近日，中國研究員聯合DeepMind團隊的研究成果《Lavender: Diffusion Instruction Tuning》引發關注。該研究巧妙地利用Stable Diffusion的圖像生成能力，提升了多模態大模型（如Llama-3.2）的視覺理解能力，在多模態問答任務中取得了顯著進展，性能提升高達30%。

1. 傳統多模態模型的困境

傳統的視覺語言模型（VLM）在處理視覺信息時常常面臨諸多挑戰：數據不足、容易過擬合、細節捕捉能力差等，導致其“視覺理解能力”欠佳。這就像一個考試前突擊的“學渣”，難以取得好成績。

2. Lavender：Stable Diffusion的“跨界教學”

為了解決這個問題，研究團隊提出了一種創新的解決方案：借鑒Stable Diffusion的注意力機制，讓它來“教”多模態大模型如何“看圖說話”。這種“跨界教學”方法主要分為三步：

1. 拜師學藝：VLM通過輕量級對齊網絡（Aligner）模仿Stable Diffusion的交叉注意力機制，學習其“看圖”技巧。

2. 高效補課：僅使用13萬樣本（常規數據量的2.5%）和8塊GPU進行一天的訓練，實現了高效的模型優化，避免了大規模數據和算力的消耗。

3. 防偏科秘籍：利用LoRA技術，在保留原模型能力的基礎上，針對性地提升模型在薄弱環節的性能，避免過擬合，增強模型的魯棒性。

3. 顯著的性能提升

實驗結果表明，經過Lavender后的Llama-3.2在16項視覺-語言任務中均取得了顯著的性能提升。即使在小模型賽道上，也超過了SOTA模型50%。更令人驚訝的是，在醫學問答任務（WorldMedQA）中，性能提升甚至達到了68%，展現了其強大的泛化能力。

4. 核心技術亮點

Lavender的核心技術亮點在于：

1. 注意力對齊：利用MSE損失函數，將Stable Diffusion的高效注意力機制遷移到VLM中，提升視覺理解精度。

2. 知識蒸餾：無需海量標注數據，直接從圖像生成模型中蒸餾視覺知識，實現了高效的小樣本學習。

3. LoRA與注意力約束：利用LoRA技術避免過擬合，增強模型的魯棒性，提升模型在分布外任務上的表現。

5. 開源與應用

該研究成果的代碼、模型和訓練數據均已開源，方便其他研究者進行復現和改進。Lavender的視覺理解能力在多種應用場景中得到了驗證，例如表格和圖表信息提取、復雜圖形理解以及多語言問答等，展現了其強大的實用價值。

6. 未來展望

研究團隊認為，高效、輕量的模型優化比無腦堆參數更有未來，Lavender的成功為多模態大模型的優化提供了新的思路和方法。

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作者簡介：追蹤人工智能新趨勢，關注科技行業新突破