来自纽约大学、模型耶鲁大学、理解斯坦福大学的内外李飞飞、谢赛宁等研究者发布了一项工作,远近探究了多模态大语言模型(MLLM)是更重否具备具备视觉空间智能(visual-spatial intelligence)。
研究发现,模型MLLMs 在空间推理方面的理解能力与人类相比有显著差距,而空间推理对人类智能至关重要。内外此外,远近谷歌、更重微软等大厂、模型AI 创企也在推进关于空间推理的理解技术研究,探究从不同角度和方法来增强模型的内外空间推理能力。
目录
01. 各家大厂抢占布局「空间推理」,远近模型理解「内外远近」空间概念为何如此重要?更重
空间推理是什么?为什么各家大厂都在布局空间推理方向?
02. 从 2D 到 3D 真实物理环境,模型完成空间推理需要具备哪些能力?难点在哪?
李飞飞的「空间推理」新工作有哪些突破?实现空间推理需要具备哪些能力?有哪些难点?
03. 谷歌、微软等在空间推理方面有哪些关键技术进展?研究方向上有何差异?
不同大厂、创企在空间推理方面的技术研究方向有什么异同?空间推理可能对哪些领域的实际应用产生重要影响?...
01 各家大厂抢占布局「空间推理」,模型理解「内外远近」空间概念为何如此重要?
1、在纽大、耶鲁等机构的这项新工作中,研究者通过探究 MLLMs 在语言和视觉方面如何进行空间思考,发现空间推理能力是 MLLMs 性能提升的主要瓶颈。
2、空间推理是指理解和推理物体之间的空间关系、它们的运动和相互作用的能力,要求模型能够识别物体间的关系,并通过距离和方向进行推理。
3、不同于 LLM 等仅关注处理结构化的数据和遵循预定义的规则,模型在现实的物理世界中的应用,如环境导航、地图理解和物体操控等,需要具备更为复杂、细致的 3D 空间推理能力。空间推理在增强现实、机器人等领域的重要性不言而喻。
4、空间推理是实现空间智能的核心关键部分。目前,模型在空间推理方面仍然面临种种挑战,要求模型需要具备对空间信息的真正理解,现有的模型仍难以区分简单的空间概念,例如「内」和「外」以及「近」和「远」以及更复杂的关系。
5、近期,业内关于空间智能、空间推理方面的探索、进展颇多。如李飞飞的创业公司「World Lab」发布了其首个项目「使用单图生成 3D 世界」;谷歌计划将其 Gemini 2.0 多模态模型所具备的空间推理能力应用于机器人领域,机器人公司 Apptronik 达成合作开发在复杂环境中工作的 AI 人形机器人等。
① 同时,谷歌、微软等大厂、AI 创企也在推进关于空间推理的技术研究,探究从不同角度和方法来增强 VLMs 和 LLMs 的空间推理能力,包括直接的 3D 数据整合、从多视图图像中重建场景等,在技术路线上各有差异。
表:部分公司近期在空间推理领域的技术进展(不完全统计)
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02 从 2D 到 3D 真实物理环境,模型完成空间推理需要具备哪些能力?难点在哪?
在纽大、耶鲁等机构的新工作中,研究者将视觉空间智能所需能力分为视觉感知、语言智能、时间处理和空间推理四类,进一步将空间推理细分成关系推理、自我中心-环境中心转换两方面能力。
1、在纽大、耶鲁等机构的新工作中,研究者通过构建名为「VSI-Bench」的视频基础视觉空间智能基准测试,来评估研究多模态大型语言模型(MLLMs)在理解和记忆空间信息方面的能力。
① 研究发现,尽管 MLLMs 在视觉空间智能方面展现出一定的竞争力,但与人类相比仍有显著差距,特别是在空间推理方面;
② 研究发现,传统的语言推理技术并不能提升 MLLMs 在空间任务上的表现,而生成认知地图则有助于提高模型在空间距离问题上的回答能力。
2、在该工作中,研究者提出了视觉空间智能的能力框架,并详细描述了空间推理所需的能力 ......
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