UniFluid - 谷歌联合麻省理工推出的多模态图像生成与理解框架

UniFluid是什么

UniFluid 是谷歌 DeepMind 和麻省理工学院联合推出的，统一的自回归框架，用在联合视觉生成和理解任务。基于连续视觉标记处理多模态图像和文本输入，生成离散文本标记和连续图像标记。框架基于预训练的 Gemma 模型，用配对的图像-文本数据训练，让生成和理解任务相互促进。UniFluid 基于标准的 SentencePiece 作为文本标记器，用连续变分自编码器（VAE）作为图像生成的标记器，结合 SigLIP 图像编码器用在理解任务。基于精心调整训练配方和损失权重平衡，UniFluid 在图像生成和理解任务上均取得与单任务基线相当或更优的结果，展现出强大的下游任务迁移能力，包括图像编辑、视觉描述和问答等。

UniFluid的主要功能

• 联合视觉生成和理解：同时处理图像生成（如根据文本描述生成图像）和视觉理解（如图像描述、视觉问答）任务。
• 多模态输入处理：支持图像和文本的多模态输入，将图像和文本嵌入到同一空间进行联合训练。
• 高质量图像生成：基于连续视觉标记生成高质量图像，支持随机生成顺序以提升生成效果。
• 强大的视觉理解能力：在视觉问答、图像描述等任务上表现出色，支持多种下游任务。
• 高效的下游任务迁移：快速适应图像编辑、视觉问答等下游任务，展现出良好的通用性和可扩展性。

UniFluid的技术原理

• 统一自回归框架：UniFluid 用自回归模型，将图像和文本输入嵌入到同一空间，基于“下一个标记预测”统一处理视觉生成和理解任务。
• 连续视觉标记：图像用连续变分自编码器（VAE）编码为连续标记，避免离散标记带来的信息损失，保留了图像的连续性。
• 模态特定的预测头：分类头处理文本生成任务，扩散头处理图像生成任务，确保在不同模态下都能进行有效的训练和推理。
• 随机生成顺序：在图像生成任务中，基于随机顺序生成图像标记，避免因固定顺序（如光栅顺序）导致的生成问题。
• 损失函数平衡：调整图像生成和文本理解任务的损失权重，实现两个任务之间的平衡，让模型在生成和理解任务上表现出色。
• 预训练的大型语言模型（LLM）：基于预训练的 Gemma 模型，用其强大的语言和视觉理解能力，提升模型的整体性能。

UniFluid的项目地址

• arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2503.13436

UniFluid的应用场景

• 图像生成：在创意设计、广告制作、游戏开发等领域，根据用户输入的文本描述快速生成相应的图像内容。
• 图像编辑：在照片编辑、数字艺术创作等场景，添加或删除对象、改变风格、调整颜色等。
• 视觉问答（VQA）：在教育、智能客服、辅助视觉障碍人士等领域，帮助用户更好地理解和解释图像信息。
• 图像描述（Image Captioning）：自动生成图像的描述文本，用在社交媒体内容生成、图像搜索引擎优化、辅助视觉障碍人士理解图像等。
• 多模态内容创作：在视频脚本创作、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）内容开发中，提供更生动的视觉和语言体验。