VARGPT – 北大推出的多模态理解生成统一模型-爱论文

VARGPT是什么

VARGPT是创新的多模态大语言模型，专注于视觉理解和生成任务。基于自回归框架，将视觉生成与理解统一在一个模型中，避免任务切换的复杂性。VARGPT在LLaVA架构基础上进行扩展，通过next-token预测实现视觉理解，通过next-scale预测实现视觉生成，能高效处理混合模态输入和输出。 VARGPT采用三阶段训练策略：预训练阶段学习语言和视觉特征，混合视觉指令微调阶段进一步对齐视觉和文本特征并增强指令遵循能力。使模型在视觉问答、推理等任务上表现优异，同时在视觉生成任务中展现出强大的能力，能自然地生成高质量图像。

VARGPT的主要功能

视觉理解与生成的统一：VARGPT是多模态大语言模型，能在单一的自回归框架内实现视觉理解和视觉生成。通过next-token预测范式完成视觉理解任务，如视觉问答和推理，基于next-scale预测范式实现视觉生成。混合模态输入与输出：VARGPT支持文本和图像的混合模态输入，能同时输出文本和图像。在处理复杂的视觉-语言任务时更加灵活和高效。高效视觉生成：VARGPT配备了专门的视觉解码器，包含20亿参数，用于高质量的视觉生成。能根据文本指令生成图像，在自回归过程中逐步构建图像内容。多模态任务的广泛适用性：VARGPT在多个视觉中心的基准测试中表现优于其他模型，能自然地支持指令到图像的合成，适用于多种视觉-语言任务。

VARGPT的技术原理

统一的自回归框架：VARGPT将视觉理解和生成任务统一在一个自回归框架内。对于视觉理解，模型采用next-token预测范式，即通过预测下一个文本标记来完成视觉问答和推理任务；对于视觉生成，采用next-scale预测范式，逐步预测图像的下一个尺度信息。使模型能在单一框架内高效处理视觉和语言任务。视觉解码器与特征映射：VARGPT包含一个专门的视觉解码器，拥有20亿参数，用于高质量的视觉生成。解码器由30个Transformer块组成，每个块包含30个注意力头，宽度为1920，采用自适应归一化（AdaLN）。多尺度标记化：为了支持视觉生成，VARGPT使用了多尺度变分自编码器（VAE）架构，类似于VAR模型。架构通过多尺度量化方案将图像分解为不同尺度的标记，词汇表大小为4090，训练数据为OpenImages数据集。混合模态输入与输出：VARGPT支持文本和图像的混合模态输入，能同时输出文本和图像。模型通过特殊的标记和提示格式，灵活地在文本和视觉模态之间切换，实现混合模态生成。三阶段训练策略预训练阶段：学习文本和视觉特征之间的映射关系。混合视觉指令微调阶段：通过构造视觉生成指令数据集，结合多轮对话指令数据集进行混合训练，增强模型在视觉问答和指令到图像合成任务中的能力。

VARGPT的项目地址

项目官网：https://vargpt-1.github.io/GitHub仓库：https://github.com/VARGPT-family/VARGPTarXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2501.12327

VARGPT的应用场景

视觉问答与推理：VARGPT能处理复杂的视觉问答任务，通过理解图像内容并生成准确的文本回答。指令到图像生成：VARGPT支持根据文本指令生成高质量图像。可以通过简单的文字描述来生成特定场景的图像。多模态内容创作：VARGPT能处理混合模态输入和输出，支持文本与图像的无缝切换。输入文本描述，模型生成相应的图像，或者根据图像生成相关的文本内容。创意与娱乐：VARGPT的图像生成能力可以应用于创意和娱乐领域，生成个性化的艺术作品、虚拟角色等。