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在信息检索领域，创建一个能够无缝理解和检索不同格式（如文本和图像）相关内容的系统是一项极具挑战性的任务。大多数现有的检索模型仍然局限于单一模态，这限制了它们在现实世界中的应用。为了应对这一挑战，英伟达研究人员推出了 MM-Embed，这是首个在多模态 M-BEIR 基准上达到最先进（SOTA）结果的多模态检索器，并在纯文本 MTEB 检索基准上排名前五。
多模态检索的重要性
多模态检索系统能够处理文本、图像及其组合，这对于复杂应用至关重要，例如视觉问答和时尚图像检索。这些应用通常需要结合文本和图像信息来推导出相关答案。然而，跨模态理解和克服单个模态内的偏见是关键挑战。MM-Embed 的出现填补了这一空白，提供了一个更通用和有效的解决方案。
MM-Embed 的技术创新
- 双编码器架构：MM-Embed 使用双编码器架构，其中一个编码器处理文本，另一个处理图像。这种设计允许模型在处理混合模态数据时保持高效和准确。
- 模态感知硬负样本挖掘：通过引入模态感知硬负样本挖掘，MM-Embed 能够更准确地聚焦于目标模态，无论是文本、图像还是其组合。这种方法有助于减少模型中的偏见，提高检索质量。
- 持续微调：MM-Embed 经过持续微调，以提升其文本检索能力，而不会牺牲其在多模态任务中的表现。这种平衡使得模型在多种场景中都能表现出色。
- 多模态大语言模型（MLLM）：MM-Embed 使用多模态大型语言模型（MLLM）作为基础，这些模型已经在大规模数据上进行了预训练，具备强大的跨模态理解能力。
实验结果与性能
- M-BEIR 基准：MM-Embed 在 M-BEIR 基准上的平均检索准确率达到 52.7%，显著超过了之前的最先进模型。
- MSCOCO 数据集：在 MSCOCO 数据集上，MM-Embed 的检索准确率（R@5）达到 73.8%，展示了其强大的复杂图像标题理解能力。
- 视觉问答和组合图像检索：通过使用多模态 LLMs 进行零样本重排序，MM-Embed 在视觉问答和组合图像检索任务中进一步提高了检索精度。例如，在 CIRCO 的组合图像检索任务中，MM-Embed 提高了超过 7 点的排名准确性。
实际应用与意义
- 搜索引擎：MM-Embed 为构建更通用和复杂的搜索引擎铺平了道路，这些引擎能够处理多种信息格式，提供更丰富和准确的搜索结果。
- 复杂应用场景：在视觉问答、时尚图像检索等领域，MM-Embed 的多模态能力使得处理复杂查询变得更加容易，提升了用户体验。
- 学术和工业界：MM-Embed 的技术创新为学术研究和工业应用提供了新的工具和方法，推动了多模态信息检索领域的发展。
结论
MM-Embed 代表了多模态检索领域的一大飞跃。通过有效整合和增强文本和图像检索能力，它为处理当今数字环境中多样化的信息需求提供了强大的解决方案。英伟达的这一创新不仅在技术上取得了显著突破，也为未来的多模态信息检索系统奠定了坚实的基础。