dirbtinis intelektaskompiuterinis matymasvaizdų paieškamultimodalinis dirbtinis intelektaspaieškos sistemos
Sudėtinio vaizdo paieška ir tradicinė vaizdų paieška
Sudėtinio vaizdo paieškos (CIR) funkcija leidžia vartotojams ieškoti naudojant atskaitos vaizdą ir teksto pakeitimus, o tradicinė vaizdų paieška remiasi tik vienu vaizdu arba teksto užklausa. CIR pateikia daug tikslesnius, ketinimais pagrįstus rezultatus, o tradiciniai metodai išlieka greitesni ir plačiau naudojami kasdienėse platformose.
Akcentai
CIR sujungia vaizdo ir teksto įvestis, o tradicinė paieška vienu metu naudoja tik vieną būdą.
Sukurtas paieškos rezultatas fiksuoja naudotojo ketinimus atlikti pakeitimus, o ne tik vizualinį panašumą.
Tradicinė vaizdų paieška yra greitesnė, brandesnė ir diegiama interneto mastu.
CIR tampa galinga e. prekybos ir kūrybinio dizaino darbo eigų priemone.
Kas yra Sukurto vaizdo paieška?
Dirbtinio intelekto technika, kuri sujungia atskaitos vaizdą su teksto užklausa, kad rastų vizualiai panašius, bet modifikuotus vaizdus, atitinkančius vartotojo ketinimus.
CIR buvo oficialiai pristatytas kaip tyrimų užduotis maždaug 2021 m. „Google“ ir akademinių institucijų tyrėjų.
Paprastai jame naudojami dvigubi vaizdo ir teksto kodavimo įrenginiai, sujungti transformatorių pagrindu sukurtais modeliais, tokiais kaip CLIP arba BLIP.
Įprasti etaloninių duomenų rinkiniai yra „FashionIQ“, „CIRR“ ir „CIRCO“, kurių kiekviename yra tūkstančiai anotuotų tripletų.
Pagrindinė naujovė – leisti vartotojams nurodyti, kas turėtų pasikeisti etaloniniame paveikslėlyje, o ne tik kaip jis atrodo.
CIR sistemos dažnai pranoksta tradicinę paiešką atliekant smulkias užduotis, tokias kaip mados ir interjero dizaino paieška.
Kas yra Tradicinė vaizdų paieška?
Įprasti vaizdų paieškos metodai, kurie suranda vieną vaizdą arba tekstinę užklausą duomenų bazėje, naudodami vaizdinį arba raktinių žodžių panašumą.
Tradicinė vaizdų paieška egzistuoja nuo 1990-ųjų, iš pradžių remdamasi metaduomenimis, failų pavadinimais ir rankinėmis žymomis.
Šiuolaikinės sistemos naudoja turinio pagrindu veikiančios vaizdo paieškos (CBIR) metodus, kurie analizuoja pikselių lygio ypatybes, tokias kaip spalva ir tekstūra.
„Google Images“ buvo paleista 2001 m. ir dabar kasdien apdoroja milijardus užklausų, naudodama gilaus mokymosi modelius.
Tekstu pagrįsta vaizdų paieška priklauso nuo aplinkinio tinklalapio teksto, alt atributų ir antraštių, o ne nuo paties vaizdo.
Atvirkštinės vaizdų paieškos priemonės, tokios kaip „TinEye“ ir „Google Lens“, remiasi suvokimo maišos ir funkcijų atitikimo algoritmais.
Palyginimo lentelė
Funkcija
Sukurto vaizdo paieška
Tradicinė vaizdų paieška
Užklausos tipas
Vaizdo + teksto modifikavimas
Tik vienas paveikslėlis arba tekstas
Pagrindinė technologija
Multimodaliniai transformatoriai (CLIP, BLIP)
CNN funkcijų išskyrimas arba raktinių žodžių atitikimas
Tikslumas ketinimų srityje
Aukštas – fiksuoja naudotojo pakeitimus
Žemas arba vidutinis – atitinka tik išvaizdą
Diegimo branda
Besiformuojantys, daugiausia tyrimų stadijoje
Plačiai įdiegta pagrindinėse platformose
Geriausi naudojimo atvejai
Mada, produktų variantai, dizaino redagavimas
Bendra žiniatinklio paieška, veido atpažinimas, dublikatai
Greitis
Lėtesnis dėl dvigubo kodavimo
Greitas, optimizuotas milijardams vaizdų
Reikalingi vartotojo įgūdžiai
Vidutinis – reikalingas informacinis paveikslėlis
Žemas – užtenka teksto arba įkėlimo
Dviprasmybių valdymas
Išsprendžiama teksto dviprasmybės šalinimu
Grąžina plačius rezultatus, vartotojas filtruoja rankiniu būdu
Išsamus palyginimas
Kaip apdorojamos užklausos
Sukurto vaizdo paieškos sistema vienu metu priima du įvesties duomenis: atskaitos vaizdą ir natūralia kalba parašytą aprašymą, kaip tą vaizdą reikėtų modifikuoti. Tada sistema ieško vaizdų, kurie vizualiai primena atskaitos vaizdą, bet apima tekstinius pakeitimus. Tradicinė vaizdų paieška, priešingai, vienu metu priima tik vieną įvestį: vieną vaizdą vizualinio panašumo atitikimui arba teksto eilutę raktiniams žodžiams pagrįstą paiešką. Šis esminis skirtumas lemia viską – nuo tikslumo iki naudotojo patirties.
Tikslumas ir aktualumas
Kai vartotojai turi omenyje konkretų pakeitimą, CIR gerokai pranoksta tradicinę paiešką, nes supranta ne tik išvaizdą, bet ir ketinimą. Pavyzdžiui, ieškant „ši suknelė, bet mėlyna“, pateikiami atitinkami variantai, o tradicinė vaizdų paieška rastų tik vizualiai panašias sukneles, neatsižvelgiant į spalvą. Tradiciniai metodai puikiai tinka atliekant plataus panašumo užduotis, tačiau jiems sunkiau, kai vartotojas nori kažko panašaus, bet kartu ir ryškiai skirtingo nuo referencinio varianto.
Technologijų rinkinys
CIR sistemos remiasi multimodaliniais modeliais, kurie kartu supranta vaizdus ir tekstą, dažniausiai sukurtais remiantis tokiais pagrindiniais modeliais kaip CLIP, BLIP arba naujesnėmis regėjimo kalbos architektūromis. Šie modeliai koduoja abu įvestis į bendrą įterpimo erdvę, kurioje panašumą galima prasmingai apskaičiuoti. Tradicinė vaizdų paieška naudoja senesnius, bet gerai optimizuotus srautus: CNN pagrįstą požymių išskyrimą vizualinei paieškai arba apverstus indeksus su TF-IDF svoriu teksto užklausoms. Naujesnis metodas reikalauja daugiau skaičiavimo pajėgumų, bet siūlo platesnį semantinį supratimą.
Realaus pasaulio programos
Tradicinė vaizdų paieška dominuoja vartotojų programose, nes ji efektyviai keičiasi ir lengvai integruojasi su esama paieškos infrastruktūra. „Google Images“, „Pinterest“ vaizdinė paieška ir nuotraukų platformos naudoja šio metodo variantus. CIR populiarėja specializuotose srityse, tokiose kaip el. prekyba, kur pirkėjai nori rasti produktų variantų, ir kūrybiniuose įrankiuose, kur dizaineriams reikia tyrinėti etaloninių vaizdų modifikacijas. Tikimasi, kad per ateinančius kelerius metus CIR funkcijos pasirodys apsipirkimo programose ir dizaino programinėje įrangoje.
Apribojimai ir iššūkiai
CIR vis dar susiduria su sunkumais dėl duomenų rinkinių trūkumo, nes anotuotų (nuorodinio vaizdo, modifikavimo teksto, tikslinio vaizdo) trejetų kūrimas dideliu mastu yra brangus. Modeliams taip pat gali kilti sunkumų su sudėtingomis arba dviprasmiškomis tekstinėmis instrukcijomis. Tradicinė vaizdų paieška turi savo trūkumų, ypač semantinio supratimo srityje – ieškant „laimingas šuo“ galima praleisti džiaugsmingo šuniuko nuotrauką, nes vizualinės savybės neatitinka raktinių žodžių lūkesčių. Abu metodai toliau vystosi, o hibridinės sistemos greičiausiai atstovauja ateičiai.
Privalumai ir trūkumai
Sukurto vaizdo paieška
Privalumai
+Tikslą atitinkantys rezultatai
+Smulkiagrūdis valdymas
+Multimodalinis supratimas
+Puikiai tinka variantams
Pasirinkta
−Lėtesnis išvados darymas
−Ribotas diegimas
−Reikia nuorodos paveikslėlio
−Mažesni mokymo duomenų rinkiniai
Tradicinė vaizdų paieška
Privalumai
+Masiškai keičiamo dydžio
+Greitas reagavimo laikas
+Lengva naudoti
+Platus suderinamumas
Pasirinkta
−Ignoruoja naudotojo ketinimus
−Kovoja su niuansais
−Priklauso nuo raktinių žodžių
−Ribotas modifikavimo palaikymas
Dažni klaidingi įsitikinimai
Mitas
Tradicinė vaizdų paieška iš tikrųjų supranta, kas yra paveikslėlyje.
Realybė
Dauguma tradicinių tekstinių vaizdų paieškos sistemų remiasi failų pavadinimais, alternatyviuoju tekstu ir aplinkiniu tinklalapio turiniu, o ne paties vaizdo analize. Tik šiuolaikinės vizualinės paieškos priemonės, naudojančios gilųjį mokymąsi, iš tikrųjų interpretuoja vaizdo turinį, ir net jos neturi kompozicinio samprotavimo, kurį teikia CIR.
Mitas
CIR yra tiesiog vaizdų paieška su papildomais žingsniais.
Realybė
Sudėtinių vaizdų paieška (angl. Composed Image Retrieval) atstovauja iš esmės kitokiai paradigmai. Užuot ieškojusi panašių vaizdų, ji randa vaizdus, kurie atitinka vartotojo aprašytą transformaciją. Tam reikia bendro samprotavimo įvairiais būdais, o ne tik nuoseklaus dviejų atskirų užklausų apdorojimo.
Mitas
Atvirkštinė vaizdų paieška ir CIR yra tas pats.
Realybė
Atvirkštinė vaizdų paieška randa pasikartojančius arba vizualiai panašius vaizdus pagal žemo lygio požymius. CIR dar labiau supranta teksto modifikacijas ir pateikia panašius, bet sąmoningai nuo nuorodos vaizdus, ko atvirkštinė paieška negali padaryti.
Mitas
CIR veikia puikiai iš karto.
Realybė
Dabartiniai CIR modeliai vis dar susiduria su sudėtingomis instrukcijomis, dviprasmiškomis nuorodomis ir užklausomis, skirtomis neplatinimui. Našumas labai skiriasi skirtingose srityse, o modelius dažnai reikia tiksliai suderinti su konkrečiais naudojimo atvejais, pavyzdžiui, mados ar baldų paieškos srityje.
Mitas
Dėl dirbtinio intelekto tradicinė vaizdų paieška yra pasenusi.
Realybė
Tradiciniai metodai išlieka gamybinės vaizdų paieškos pagrindu tokiose įmonėse kaip „Google“ ir „Pinterest“. Dirbtinio intelekto patobulinimai juos patobulino, tačiau pagrindinė funkcijų išskyrimo ir panašumų atitikimo architektūra vis dar kasdien sukelia milijardus užklausų.
Dažnai užduodami klausimai
Kas yra sudėtinio vaizdo paieška paprastais žodžiais?
Sukurto vaizdo paieška yra paieškos metodas, kai pateikiate orientacinį vaizdą kartu su tekstinėmis instrukcijomis, kaip jį modifikuoti. Tada sistema randa vaizdus, kurie atrodo kaip jūsų orientacinis vaizdas, bet su jūsų aprašytais pakeitimais. Pavyzdžiui, galite įkelti raudonos sofos nuotrauką ir įvesti „odinė“, kad rastumėte panašių sofų odines versijas.
Kaip veikia tradicinė vaizdų paieška?
Tradicinė vaizdų paieška paprastai veikia dviem būdais: teksto pagrindu atliekama paieška, kuri suderina raktinius žodžius su vaizdo metaduomenimis ir aplinkiniu tekstu, arba turinio pagrindu atliekama paieška, kuri analizuoja vaizdines ypatybes, tokias kaip formos, spalvos ir tekstūros. Šiuolaikinės versijos naudoja gilųjį mokymąsi semantinėms ypatybėms išgauti, tačiau pagrindinė idėja išlieka vienos užklausos suderinimas su indeksuota duomenų baze.
Kuris metodas yra geresnis elektroninei prekybai?
Sukurto vaizdo paieška paprastai veikia geriau el. prekyboje, nes pirkėjai dažnai nori jau patinkančio produkto variantų. CIR gerai atlieka paiešką, kai reikia ieškoti „ši striukė, bet žalia“ arba „panaši, bet pigesnė“. Tradicinė paieška puikiai veikia plačiai naršant, bet nepasiteisina, kai vartotojai nori konkrečių modifikacijų.
Ar CIR gali visiškai pakeisti tradicinę vaizdų paiešką?
Dar ne. CIR reikalauja daugiau skaičiavimo išteklių, turi ribotus mokymo duomenis, palyginti su tradicinėmis sistemomis, ir nėra diegiamas tokiu mastu kaip „Google Images“. Šiuo metu šie du metodai tenkina skirtingus poreikius, ir daugelis ekspertų tikisi, kad hibridinės sistemos, derinančios abu, taps norma.
Kokie duomenų rinkiniai naudojami CIR modeliams apmokyti?
Dažniausiai naudojami CIR etalonai yra „FashionIQ“ drabužių paieškai, CIRR bendriems natūraliems vaizdams ir CIRCO atvirojo domeno kompozicijai. Šiuose duomenų rinkiniuose yra etaloninių vaizdų, modifikavimo tekstų ir tikslinių vaizdų trejetai, kurie moko modelius interpretuoti kompozicijos užklausas.
Ar „Google Lens“ yra CIR forma?
„Google Lens“ naudoja kai kuriuos multimodalinius dirbtinio intelekto metodus, tačiau nėra griežtai CIR sistema. Ji puikiai atpažįsta objektus, išskiria tekstą ir nustato vizualinį panašumą, tačiau iš esmės nepalaiko CIR apibrėžiančio darbo eigos „atskaitos vaizdas plius modifikuotas tekstas“. Tačiau „Google“ tyrimų komandos paskelbė įtakingų CIR straipsnių, todėl technologijos galiausiai gali susijungti.
Kokie modeliai palaiko „Composed Image Retrieve“?
Dauguma CIR sistemų yra paremtos vaizdo kalbos modeliais, tokiais kaip CLIP, BLIP arba naujesnėmis architektūromis, tokiomis kaip „MagicLens“ ir „CoVR“. Šie modeliai suteikia pagrindinę galimybę sulygiuoti vaizdus ir tekstą bendroje įterpimo erdvėje, kurią CIR vėliau panaudoja kompoziciniam samprotavimui.
Kiek tikslus yra CIR, palyginti su tradicine paieška?
Tokiuose lyginamuosiuose testuose kaip „FashionIQ“ ir CIRR, pažangiausi CIR modeliai pasiekia 40–60 % „Recall@10“ balus, gerokai pranokdami tradicinius vizualinio panašumo bazinius rodiklius. Tačiau realaus pasaulio tikslumas labai priklauso nuo užklausos sudėtingumo ir srities, o paprastose užklausose skirtumai tarp šių dviejų metodų yra mažesni.
Ar man reikia dirbtinio intelekto patirties norint naudoti CIR?
Kaip galutiniam vartotojui, ne. CIR sistemos yra sukurtos taip, kad priimtų natūralios kalbos instrukcijas kartu su vaizdais, todėl kiekvienas, kuris patogiai naudojasi paieškos juosta, gali jomis naudotis. CIR modelių kūrimui ar tikslinimui reikalingos mašininio mokymosi žinios, tačiau vartotojams skirtos programos slepia šį sudėtingumą po paprastomis sąsajomis.
Kokie yra pagrindiniai iššūkiai, su kuriais susiduriama diegiant CIR?
Didžiausios kliūtys yra anotuotų mokymo duomenų kūrimo kaina, skaičiavimo išlaidos, susijusios su multimodalinių modelių vykdymu, ir sunkumai tvarkant dviprasmiškas ar kultūriškai specifines instrukcijas. Kai kuriose rinkose diegimą taip pat stabdo privatumo problemos, susijusios su etaloninių vaizdų įkėlimu.
Nuosprendis
Rinkitės „Composed Image Retrieval“, kai jums reikia tikslių, ketinimais pagrįstų rezultatų ir turite atskaitos vaizdą bei aiškų modifikavimą galvoje, ypač el. prekybos ar dizaino kontekstuose. Kasdienėms užklausoms, plačiai paieškai arba kai greitis ir mastas yra svarbesni už smulkų valdymą, rinkitės tradicinę vaizdų paiešką. Tobulėjant daugiarūšiam dirbtiniam intelektui, tikimasi, kad šie du metodai susilies į vieningą paieškos patirtį.