實驗設計排除 AI 生成圖說的資訊洩漏疑慮

原論文提出「良好視角」(即同一張照片的兩張不同圖說)比「不良視角」(單張圖說並遮蔽部分詞彙)或預測下一個字更能讓文字模型快速對齊影像模型。然而,原論文最大規模的實驗使用了由影像描述器生成的圖說,這可能導致影像資訊透過生成過程洩漏到文字資料中。

為了驗證此現象是否僅因 AI 生成資料而產生,研究者進行了一項筆記型電腦規模的測試,嚴格限制僅使用人類撰寫的圖說。數據集採用 COCO 資料集中的 10,000 張照片,每張照片配有 5 張由人類標註者看著照片撰寫的圖說,其中 8,000 張用於訓練、1,000 張驗證、1,000 張測試。

影像端特徵提取使用凍結參數的 DINOv2-base 模型,僅在訓練前一次性嵌入。文字端則統一使用一個 4 層、寬度 256 的編碼器,總參數量為 1,100 萬。三種實驗方法僅在訓練配對的方式上有所不同,文字模型在訓練過程中從未直接接觸影像數據。

多張人類圖說顯著提升特徵對齊速度

評估指標為測試集 1,000 張照片上,文字嵌入與 DINOv2 影像嵌入之間的互近鄰(mutual 10-NN)分數,隨機猜測的基準值為 0.010。實驗結果顯示,使用兩張不同人類圖說作為正樣本的「良好視角」方法,平均得分為 0.320。

相比之下,僅使用單張圖說並遮蔽部分詞彙的「不良視角」方法得分為 0.192,而傳統的預測下一個字方法得分最低,僅為 0.148。這些數據基於 3 個隨機種子的平均值,且在相同的學習速度下進行比較。

為了確保公平性,每種方法都進行了小範圍的學習率搜尋。在最佳學習率設定下(單一種子),三種方法的得分分別為 0.328、0.196 和 0.168,排名順序與平均結果一致,顯示「良好視角」優勢並非僅由超參數調優差異造成。

檢索任務差距較小且受限於實驗規模

除了特徵對齊分數外,研究者也評估了檢索性能(R@1),透過擬合一個旋轉矩陣來計算。結果顯示三種方法在檢索任務上的差距較小:「良好視角」為 0.084、「不良視角」為 0.063、預測下一個字為 0.057。

值得注意的是,預測下一個字方法的最佳學習速度落在搜尋範圍的上限,這意味著若擴大搜尋範圍,該方法在檢索任務上的表現可能會進一步提升,從而縮小與其他方法的差距。

此實驗存在明顯的限制:參數量僅為 1,100 萬,訓練圖片僅 8,000 張,遠低於原論文的 1.09 億或 720 億參數規模。此外,「良好視角」方法依賴標註者知道哪些圖說描述同一張照片,這在實際大規模數據採集中可能需要額外的人工協調成本。

未來驗證方向與代碼公開

研究者指出,目前無法在筆記型電腦上測試當文字編碼器參數規模擴大時,三種方法之間的差距是否會縮小。這是該實驗未能回答的關鍵問題,也是後續研究可能需要關注的方向。

所有代碼、圖表與每次運行的詳細結果已發布於 GitHub 倉庫(IFAKA/platonic-lab),供社群驗證與進一步探索。研究者特別說明,在初步搜尋後額外增加了一個學習率步驟,此調整已在倉庫中標註。