令牌级偏好优化 TPO 是什么?逐词元减少视觉语言模型的幻觉
TL;DR令牌级偏好优化(TPO)是阿里巴巴和穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学在 2025 年 1 月提出的方法,用自校准的视觉锚定奖励,在无需细粒度人工标注的情况下,对与图像相关的词元进行偏好对齐,减少视觉语言模型的幻觉。
令牌级偏好优化(Token Preference Optimization,TPO)是一种减少视觉语言模型幻觉的对齐方法,由阿里巴巴集团和穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学在 2025 年 1 月提出,论文标题是《基于自校准视觉锚定奖励的令牌偏好优化,用于缓解幻觉》。
问题:模型看图“说瞎话”
大型视觉语言模型有一个常见的毛病:幻觉,也就是描述了图片里并不存在的东西,比如明明桌上只有一个杯子,它却说有一个杯子和一盘水果。一个常用的缓解办法是偏好优化,比如直接偏好优化(DPO):给模型看好的回答和差的回答,让它学会偏向好的。但以往的方法通常在整个回答的层面上做偏好对比,一段回答里可能大部分是对的,只有几个词出错,整段比较的信号太粗,模型不知道具体是哪里错了。而如果要人工逐词标注哪些地方是幻觉,成本又太高。
TPO 的做法
TPO 把偏好对齐细化到每一个词元(token),而且不需要细粒度的人工标注。关键是它的自校准视觉锚定奖励:研究者观察到,对于真正和图像内容相关的词元,比如描述物体、颜色、数量的词,如果给图片加入噪声、让它变模糊,模型生成这些词的概率会明显变化;而对于和图像无关的词,概率几乎不变。TPO 利用这种变化来自动识别哪些词元是“视觉锚定”的,也就是依赖图像内容的,并据此给每个词元分配奖励:对图像依赖程度高、且有依据的词元给予更多的奖励。奖励还会进行自校准,让它的分布更合理。
效果
论文报告,TPO 在多个评测幻觉的基准上显著降低了视觉语言模型的幻觉率,同时没有损害模型的通用能力,而且全程不需要人工的逐词标注。这种细粒度的对齐方式,让模型更清楚地知道“哪些话必须有图为证”,对于需要准确描述图片内容的应用,比如图片标注、视觉问答和辅助视障人士,很有实际意义。