西安交大提出Nullu方法消除视觉模型物体幻觉,零空间投影技术不增计算负担保持模型性能

2025-09-29 05:24:07 7037次浏览

  

【研究前沿】针对大型视觉语言模型(LVLMs)存在的物体幻觉现象,西安交通大学研究团队创新性地提出Nullu解决方案。该方法通过识别"幻觉子空间"(HalluSpace)并实施零空间投影技术,在不增加计算负担的前提下有效抑制模型生成虚假物体描述的能力。

视觉语言模型普遍面临物体幻觉挑战,即会输出图像中实际不存在的物体信息。西安交大团队开发的Nullu方法(HalluSpace零空间投影)通过模型权重编辑巧妙解决了这一难题。相关论文已发表于CVPR 2025,技术细节可参阅:http s://arxiv.org/abs/2412.13817 项目代码开源地址:https://github.com/Ziwei-Zheng/Nullu

该技术的核心创新在于:通过对比分析正常样本与幻觉样本的特征差异,定位引发幻觉的关键特征子空间。研究团队首先构建包含真实描述和人工生成幻觉描述的数据对,随后提取模 型内部的特征表示,运用主成分分析技术识别出主导幻觉现象的特征维度。

实验证实,这些关键特征维度反映了底层大语言模型(LLMs)过强的先验偏好,这正是诱发幻觉的重要因素。Nullu通过将模型权重正交化处理,使输入特征投影到幻觉子空间的零空间,从而有效消除不良先验影响。

具体实施包含三个关键步骤:首先构建真实-幻觉数据对;其次提取HalluSpace特征子空间;最后执行零空间投影的权重编辑 。该方法直接修改模型参数,无需额外训练,部署简便且不影响推理效率。

为验证HalluSpace的存在性,研究团队设计了严谨的实验:在CHAIR测试集上,真实与幻觉样本的特征差异在HalluSpace的投影强度显著高于随机基线(达10倍以上)。解码分析进一步显示,该子空间确实包含语言模型的偏好先验。

在LLaVA-1.5、MiniGPT-4等主流模型上的测试表明,Nullu能显著降低物体幻觉率,同时在MME等通用基准测试中保持模型原有性能。对比实验显示,其效果优于现有解 码增强方法,且不会缩短输出长度。

典型案例显示,经过Nullu处理的模型成功消除了原输出中的"人物"等虚假描述,准确识别出"山脉"等真实内容。理论分析表明,该方法与直接偏好优化(DPO)存在内在一致性,通过调整模型参数有效减少了语言偏差。

该研究由西安交通大学人工智能安全实验室(AI-SEC)团队完成,杨乐特聘研究员与郑子维博士生为共同第一作者,沈超教授担任通讯作者。研究成果为提升视 觉语言模型的可靠性提供了创新解决方案。

参考文献:[1 ] Zhou Y, et al. ICLR 2024[2] Leng S, et al. CVPR 2024

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- 广告创意与定向:确保广告创意能够引起用户的兴趣,同时通过精准的定向投放,提高广告的转化率。

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