Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
論文読み会 / Counterfactual VQA: A Cause-Effect Look...
Search
chck
August 16, 2021
Research
0
3
論文読み会 / Counterfactual VQA: A Cause-Effect Look at Language Bias
社内論文読み会、PaperFridayでの発表資料です
chck
August 16, 2021
Tweet
Share
More Decks by chck
See All by chck
論文読み会 / Socio-Technical Anti-Patterns in Building ML-Enabled Software: Insights from Leaders on the Forefront
chck
0
15
CyberAgent AI事業本部MLOps研修Container編 / Container for MLOps
chck
2
5.1k
論文読み会 / GLAZE: Protecting Artists from Style Mimicry by Text-to-Image Models
chck
0
3
論文読み会 / On the Factory Floor: ML Engineering for Industrial-Scale Ads Recommendation Models
chck
0
2
論文読み会 / GUIGAN: Learning to Generate GUI Designs Using Generative Adversarial Networks
chck
0
4
機械学習開発のためのコンテナ入門 / Container for ML
chck
0
850
Web系企業研究所における研究開発を加速させるエコシステム / Ecosystem accelerates our R&D in CyberAgent AI Lab
chck
0
130
CyberAgent AI Labを支えるCloud実験環境 / ML Experiment Management via Cloud Computing Platform in CyberAgent AI Lab
chck
7
4.1k
論文読み会 / Automatic Video Creation From a Web Page
chck
0
1
Other Decks in Research
See All in Research
Human-Informed Machine Learning Models and Interactions
hiromu1996
2
560
Segment Any Change
satai
2
110
Bluesky Game Dev
trezy
0
120
論文紹介: COSMO: A Large-Scale E-commerce Common Sense Knowledge Generation and Serving System at Amazon (SIGMOD 2024)
ynakano
1
330
文化が形作る音楽推薦の消費と、その逆
kuri8ive
0
220
Optimal and Diffusion Transports in Machine Learning
gpeyre
0
910
20241226_くまもと公共交通新時代シンポジウム
trafficbrain
0
360
Weekly AI Agents News! 10月号 プロダクト/ニュースのアーカイブ
masatoto
1
180
Weekly AI Agents News! 9月号 論文のアーカイブ
masatoto
1
170
[輪講] Transformer Layers as Painters
nk35jk
4
610
Geospecific View Generation - Geometry-Context Aware High-resolution Ground View Inference from Satellite Views
satai
2
160
LLM 시대의 Compliance: Safety & Security
huffon
0
520
Featured
See All Featured
Faster Mobile Websites
deanohume
305
30k
GitHub's CSS Performance
jonrohan
1030
460k
The Illustrated Children's Guide to Kubernetes
chrisshort
48
49k
How GitHub (no longer) Works
holman
312
140k
The Art of Programming - Codeland 2020
erikaheidi
53
13k
The Language of Interfaces
destraynor
156
24k
Being A Developer After 40
akosma
89
590k
Building a Modern Day E-commerce SEO Strategy
aleyda
38
7.1k
Navigating Team Friction
lara
183
15k
ReactJS: Keep Simple. Everything can be a component!
pedronauck
666
120k
Typedesign – Prime Four
hannesfritz
40
2.5k
Gamification - CAS2011
davidbonilla
80
5.1k
Transcript
Counterfactual VQA: A Cause-Effect Look at Language Bias 21/08/16 PaperFriday,
Yuki Iwazaki@AI Lab
2 Point: 画像とテキストを両方扱うタスクで、 フルモデルとテキストのみモデルの予測分布間の差分を利用した テキストのバイアス除去法を提案 CVPR 2021: acceptance rate 23.7%
Authors: Yulei Niu, Kaihua Tang, Hanwang Zhang, Zhiwu Lu, Xian-Sheng Hua, Ji-Rong Wen 選定理由: - Multimodal dataの偏りに悩むことが多い - Debiasに興味がある
Introduction 3
Debiased Visual Question Answering ◂ Visual Question Answering ◂ Answer
the question based on the image 4 Q: Do you see a player? A: Yes. Q: What sports is he playing? A: Tennis.
Debiased Visual Question Answering ◂ Dataset bias in VQA: language
bias 5 (VQA v1 dataset) Q: What sports is … ? Q: How many … ? language priors poor ODD generalization [Goyal, CVPR2017]
Related Work 6
Debiasing Strategies in VQA ◂ VQA-CP...VQAモデルの汎化性を評価するためのdataset ◂ train/testで質問タイプ毎に回答の分布が異なるように ◂ VQAの言語バイアス低減は大きく3種類
◂ 1.視覚情報の補強 ◂ 2.言語情報の弱化 ◂ 3.明示的/暗黙的なData Augmentation 7
Debiasing Strategies in VQA ◂ VQA-CP...VQAモデルの汎化性を評価するためのdataset ◂ train/testで質問タイプ毎に回答の分布が異なるように ◂ VQAの言語バイアス低減は大きく3種類
◂ 1.視覚情報の補強 ◂ 2.言語情報の弱化 ◂ 3.明示的/暗黙的なData Augmentation 8
9
10 Fact: 観測されるデータには常にバイアスがかかっている Challenge: 偏った学習をしていても偏りのない推論ができるか ?
Preliminaries 11
Causal Graph 12 変数間の因果関係を表すグラフ 原因Xが効果Yに直接影響を与えている場合、 X → Yと表す 原因Xが中間変数Mを介して 効果Yに間接的に影響を与えている場合、
X → M → Yと表す
Causal Graph 13 変数間の因果関係を表すグラフ 原因Xが効果Yに直接影響を与えている場合、 X → Yと表す 原因Xが中間変数Mを介して 効果Yに間接的に影響を与えている場合、
X → M → Yと表す コロナ罹患 年齢 ワクチン
Causal effects 異なる方策の介入(treatment)を受けた同一対象の 2つの世界線の結果を擬似的に比較したもの 14 treatment群(e.g.ワクチンあり) control群(e.g.ワクチンなし) Yに対するX=xのtotal effect 中間変数Mが介入しない状態での
XのYへのnatural direct effect. X=x*からX=xに変化したときのYの増加
Cause-Effect Look at VQA 15
16
17
18
Causal Graph for VQA ◂ Causal relations in VQA ◂
A→B: AはBを引き起こす ◂ VQA: VとQはAを引き起こす 19
Causal Graph for VQA 20 ◂ Causal relations in VQA
◂ A→B: AはBを引き起こす ◂ VQA: VとQはAを引き起こす ◂ Direct path: Q→A, V→A ◂ Uni-modal alignment, direct effect
Causal Graph for VQA 21 ◂ Causal relations in VQA
◂ A→B: AはBを引き起こす ◂ VQA: VとQはAを引き起こす ◂ Direct path: Q→A, V→A ◂ Uni-modal alignment, direct effect ◂ Indirect path: V,Q→K→A ◂ Multi-modal reasoning, indirect effect
Ours: Cause-Effect View on VQA 22 Total Effect Nature Direct
Effect Total Indirect Effect VQAにおける因果効果は2シナリオ間( (1), (2) )の比較で導出可能
Implementation: Parameterization 23 V,Q,Kが与えられたときの目的変数の予測スコア Y_{v,q}:
Implementation: Parameterization 24 質問Qが与えられる 与えられない 画像Vが与えられる 与えられない 画像Vと質問Qが与えられる どちらかが与えられない
Implementation: Fusion Strategies 25
Implementation: Training 26
Implementation: Inference 27
Conventional Models 30
Experiments 31
Experiments ◂ VQA-CP dataset ◂ train/testの回答分布が大きく異なる場合に モデルの頑健性を評価するためのdataset ◂ VQA v2
dataset(re-balanced v1) ◂ VQA v1の反省を活かし分布偏りを改善したdataset ◂ metric: Accuracy ◂ baseline ◂ Stacked Attention Network (SAN) ◂ Bottom-up and Top-down Attention (UpDn) ◂ a simplified MUREL (S-MRL) 32
Quantitative Results 33
Quantitative Results 34
Ablation Study 35 baseline with CF-VQAによりbaselineより2%-5%の性能改善
Qualitative Results 37
Qualitative Results 38 Q: Is this room large or small?
Q: What type of flowers are theses? language context “large or small” “what type”
Qualitative Results 39
Conclusion 40
Conclusion ◂ VQAの言語バイアスを軽減するCF-VQAを提案 ◂ 総合効果から言語効果を引き算 ◂ 最近のdebias系の研究は提案手法で統一可能 ◂ 因果効果に基づいて1つのパラメータの追加で baselineを改善
◂ 頑健性とバイアス軽減のバランスが課題 41
Comment ◂ 斎藤さん、安井さん、成田さん、Susan Athey界隈の 有用な記事が無限に出てきました🙏 ◂ 本買ってもう少し勉強します 42
43 Thanks! Any questions? You can find me at: ◂
@chck ◂ #times_chck ◂
[email protected]