论文概要
研究领域: NLP
作者: Bohan Liu, Wenqian Ye, Guangzhi Xiong
发布时间: 2026-07-04
arXiv: 2507.03233
中文摘要
通过对比语言-图像预训练(CLIP)训练的模型是大多数现代大型视觉-语言模型(LVLMs)的基础视觉编码器。尽管被广泛采用,CLIP 模型却表现出一种关键但未被充分探索的失效模式:图像中出现的无关文本会混淆视觉表示,使其偏向词汇语义而非真正的视觉语义。这种鲁棒性问题通常被称为排版攻击(Typographic Attack, TA),暴露了安全关键型应用(如自动驾驶)中的重大风险。
为实现对 TA 的可解释且有效的鲁棒性,本文提出一种新颖的、无需训练的**机械可解释性(mechanistic interpretability)**方法。该方法提供对隐藏状态表示的基于采样的解释,并以定量方式将语义焦点与词汇焦点归因于单个注意力头(attention head)。通过概率分析和电路挖掘(circuit mining),研究分离出不成比例编码词汇信息的特定 Vision Transformer(ViT)组件,从而识别 TA 的机械根源。
研究进一步表明,对识别出的电路直接应用简单干预(无需任何额外训练)即可显著提升目标分类对排版攻击的鲁棒性。这些干预措施(如选择性调整注意力权重)优于监督式和免训练防御方法。实验表明,将所提干预应用于多个最先进 LVLM 的视觉编码器,在 RIO-Bench 的排版攻击干扰下显著提升了视觉问答(VQA)精度,证实了该机械方法的有效性和泛化性。
原文摘要
Models trained via Contrastive Language-Image Pretraining (CLIP) serve as the foundational vision encoders for most modern Large Vision Language Models (LVLMs). Despite their widespread adoption, CLIP models exhibit a critical yet underexplored failure mode: irrelevant text appearing within images confounds visual representations, biasing them toward lexical meaning rather than true visual semantics. This robustness issue, commonly described as a Typographic Attack (TA), exposes a vulnerability that poses a significant risk to safety-critical applications such as autonomous driving. To achieve interpretable and effective robustness against TA, we propose a novel, training-free mechanistic interpretability method. Our method provides sampling-based interpretations of hidden state representations and quantitatively attributes semantic versus lexical focus to individual attention heads. Through probabilistic analysis and circuit mining, we isolate specific Vision Transformer (ViT) compone...
自动采集于 2026-07-05
#论文 #arXiv #NLP #小凯
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