近來(lái)，AI領(lǐng)域迎來(lái)各個(gè)領(lǐng)域的大突破，ChatGPT展現(xiàn)出強(qiáng)大的語(yǔ)言問(wèn)答能力和推理能力，然而作為一個(gè)自然語(yǔ)言模型，它無(wú)法處理視覺(jué)信息。

與此同時(shí)，視覺(jué)基礎(chǔ)模型如Visual Transformer或者Stable Diffusion等，則展現(xiàn)出強(qiáng)大的視覺(jué)理解和生成能力。

Visual Transformer將ChatGPT作為邏輯處理中心，集成若干視覺(jué)基礎(chǔ)模型，從而達(dá)到如下效果：

視覺(jué)聊天系統(tǒng)Visual ChatGPT可以接收和發(fā)送文本和圖像

提供復(fù)雜的視覺(jué)問(wèn)答，或者視覺(jué)編輯指令，可以通過(guò)多步推理調(diào)用工具來(lái)解決復(fù)雜視覺(jué)任務(wù)

可以提供反饋，總結(jié)答案，主動(dòng)詢問(wèn)模糊的指令等

這個(gè)工作開(kāi)啟了ChatGPT借助視覺(jué)基礎(chǔ)模型作為工具，進(jìn)行視覺(jué)任務(wù)處理的研究方向。

論文鏈接：

https://arxiv.org/abs/2303.04671

開(kāi)源代碼：

https://github.com/microsoft/visual-chatgpt

論文作者：

Chenfei Wu, Shengming Yin, Weizhen Qi, Xiaodong Wang, Zecheng Tang, Nan Duan

機(jī)構(gòu)：微軟亞洲研究院

模型效果

工作流程

記對(duì)話，第i輪的回復(fù)，是通過(guò)若干次思考調(diào)用工具的結(jié)果來(lái)最終總結(jié)出來(lái)的。我們記第i輪對(duì)話中，第j次的工具調(diào)用中間答案記作，那么

其中，是全局原則，是各個(gè)視覺(jué)基礎(chǔ)模型，是歷史會(huì)話記憶，是這一輪的用戶輸入，是這輪對(duì)話里思考和的歷史，是中間答案，是prompt manager，用于把上面各個(gè)功能轉(zhuǎn)化成合理的文本prompt，從而可以交給ChatGPT進(jìn)行處理。以下圖為例進(jìn)行講解：

對(duì)于用戶輸入，添加于全局原則prompt，工具描述prompt，歷史會(huì)話prompt之后，送給ChatGPT進(jìn)行邏輯推理（Use VFM?）得到推理結(jié)果（就是這一次得到的GPT文本輸出）。經(jīng)過(guò)正則匹配進(jìn)行分析，如果工具調(diào)用結(jié)束，則直接提取總結(jié)輸出作為最終回復(fù)，如果是需要繼續(xù)調(diào)用工具，則將提取到的工具名稱、工作參數(shù)，輸入視覺(jué)基礎(chǔ)模型，從而得到，置于思考?xì)v史中，進(jìn)行下一輪推理。或者說(shuō)喂給GPT的內(nèi)容為：

第一次問(wèn)答里，第一個(gè)API：

第一次問(wèn)答里，第二個(gè)API:

第一次問(wèn)答里，第三個(gè)API:

第二次問(wèn)答里，第一個(gè)API:

第二次問(wèn)答里，第二個(gè)API:

得到GPT的輸出后，正則匹配進(jìn)行工具的判斷和解析，最終決定流程。API調(diào)用歷史在每次回答后清空，其中只有最后總結(jié)性的回復(fù)被記錄進(jìn)入對(duì)話歷史

細(xì)節(jié)描述

: 系統(tǒng)原則的提示符，“Visual ChatGPT是一個(gè)可以處理廣泛語(yǔ)言和視覺(jué)任務(wù)的助手，xxxxxx”。在這個(gè)prompt的部分，以下內(nèi)容被強(qiáng)調(diào)：Visual ChatGPT的角色，可以訪問(wèn)且需要盡可能使用視覺(jué)基礎(chǔ)模型，要對(duì)文件名稱非常敏感不可以捏造，可以且必須遵循嚴(yán)格的Chain-of-Thought思考鏈的格式進(jìn)行思考（不然正則匹配不出來(lái)是否使用函數(shù)和函數(shù)名稱參數(shù)），可靠性等描述。

: 對(duì)每個(gè)視覺(jué)基礎(chǔ)模型的描述，包含工具名稱，使用方法，輸入輸出格式，實(shí)例

: 用戶的輸入會(huì)被改寫，用來(lái)理解圖片和強(qiáng)制GPT思考

：對(duì)輸出的處理，鏈?zhǔn)降奈募?imaga/{Name}_{Operation}_{Prev_Name}_{Org_Name}.png"，強(qiáng)制修改GPT內(nèi)容，讓GPT降低思考難度，在指代不清時(shí)二次詢問(wèn)用戶等。

Case Study

論文分析了在各個(gè)模塊，如果prompt manager設(shè)計(jì)不到位，會(huì)各自出現(xiàn)什么問(wèn)題：

在中，如果不強(qiáng)調(diào)對(duì)圖片文件名的敏感，可能會(huì)發(fā)生指代錯(cuò)誤。如果不強(qiáng)調(diào)思考鏈的格式嚴(yán)格，可能正則匹配匹不上。如果不強(qiáng)調(diào)可靠性，不要基于文本上下文腦補(bǔ)，可能會(huì)出現(xiàn)不讀圖片直接回答的情況。如果不強(qiáng)調(diào)可以鏈?zhǔn)绞褂霉ぞ?，則可能出現(xiàn)一口吃個(gè)大胖子而不能一步一步思考的情況。

類似的，對(duì)于工具包的描述，也應(yīng)該對(duì)名稱、功能、輸入輸出格式進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)。其中，for example進(jìn)行舉例影響不大，只要前面描述足夠清楚，GPT可以理解，可以刪掉保存token長(zhǎng)度。

對(duì)于用戶輸入和工具包輸出的后處理，如圖。比較神奇的是，右上角的舉例里，用ChatGPT自己的口吻來(lái)說(shuō)一些原則（從而讓ChatGPT以為是它自己說(shuō)的，然后順著說(shuō)），以及直接讓ChatGPT說(shuō)到"Thought: Do I need a tool"繼續(xù)生成，能強(qiáng)制進(jìn)入思考鏈，從而大幅度降低思考難度。左下角的舉例里，對(duì)于鏈?zhǔn)降奈募?，?wèn)Visual ChatGPT能不能總結(jié)出來(lái)文件命名原則，基本總結(jié)正確，這說(shuō)明此種命名方法，確實(shí)可以幫助Visual ChatGPT理解文件的內(nèi)容和依賴關(guān)系，生成路徑。

有意義的啟發(fā)

開(kāi)啟了ChatGPT處理視覺(jué)任務(wù)的新大門

NLP --> Natural Language PhotoShop，自然語(yǔ)言文本描述下的圖片創(chuàng)作編輯和問(wèn)答

可以通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工具包設(shè)計(jì)的Prompt，做到無(wú)監(jiān)督的工具調(diào)用，類似于zero-shot的toolformer

ChatGPT本身對(duì)仿真場(chǎng)景的能力很強(qiáng)，也讀過(guò)圖片路徑和函數(shù)關(guān)系，從而善于使用基礎(chǔ)視覺(jué)模型

Prompt很重要，作為純語(yǔ)言模型，前文說(shuō)它是啥他就仿照啥，除了細(xì)致的要求，一定要多夸一夸他，是能力很強(qiáng)的處理模型，那它順著說(shuō)，能力才會(huì)真的強(qiáng)

Visual ChatGPT本身是一個(gè)語(yǔ)言模型，所謂的兩方多輪對(duì)話只是一個(gè)Human: AI: 的多輪特殊形式前文的繼續(xù)生產(chǎn)，所以，完全可以強(qiáng)行給前文AI: 讓ai自己說(shuō)一些東西出來(lái)，是它信了是它自己說(shuō)的，這能夠極大的降低生成難度。這在本篇論文里對(duì)幾個(gè)場(chǎng)景的幫助很大。例如，用戶輸入圖片后，改寫為“Human: 上傳了一張圖片，描述為：{}。注意，這里的描述是幫助你理解圖片的，你不能基于它幻想而不調(diào)用工具。如果你理解了，就恢復(fù)收到。AI：收到?！弊⒁?，這里AI回復(fù)的收到，并不是真的GPT的生成內(nèi)容，而是我們強(qiáng)行寫入進(jìn)dialogue history memory的，而且可以發(fā)現(xiàn)，AI真的相信了。另外一個(gè)點(diǎn)是，在用戶的輸入后面，挨著的應(yīng)該是GPT自己的思考內(nèi)容，如果我們借它的口，自己說(shuō)“推理信息僅自己可見(jiàn)，需要在最后總結(jié)的時(shí)候把重要信息復(fù)述給讀者”，效果比在最前文的prompt里效果好很多，可能是因?yàn)榫嚯x的原因，也可能是AI自己說(shuō)出來(lái)的原因。另外，可以直接給到"Thought: do i need a tool?"去讓GPT繼續(xù)生成，從而一定進(jìn)入推理鏈，可以匹配到遠(yuǎn)處描述思維鏈格式的prompt內(nèi)容，極大的降低思考難度。

外網(wǎng)評(píng)價(jià)

審核編輯 ：李倩