ビジョン・ランゲージモデルの予測を信頼するか否か
なぜ重要か: 企業や社会への影響が見込まれ、一般メディアにも波及する可能性があります。
arXiv:2505.23745v2発表タイプ:replace-cross
概要:Vision-Language Model(VLM)は、視覚およびテキストモダリティの整合において高い能力を示し、マルチモーダル理解と生成における幅広い用途を可能にしています。ゼロショット学習や転移学習のシナリオでは優れた性能を発揮する一方、VLMは誤分類を受けやすく、確信度の高い誤った予測を行う場合があります。この限界は、誤った予測が深刻な結果につながる可能性のある安全性が重要な分野において、大きなリスクをもたらします。本研究では、VLMの予測をいつ信頼できるかを推定するという重要な課題に対処するために設計された、訓練不要なフレームワークであるTrustVLMを紹介します。VLMにおける観測されたモダリティギャップと、特定の概念が画像埋め込み空間でより明確に表現されているという知見に基づき、この空間を活用して誤分類検出を改善する新たな信頼度スコア関数を提案します。17種類の多様なデータセット、4つのアーキテクチャ、2つのVLMを用いて、本手法を厳密に評価し、既存のベースラインと比較して、AURCで最大51.87%、AUROCで9.14%、FPR95で32.42%の改善を示す最先端の性能を実現しました。再訓練を必要とせずにモデルの信頼性を向上させることで、TrustVLMは現実世界のアプリケーションにおけるVLMのより安全な展開への道を切り開きます。コードはhttps://github.com/EPFL-IMOS/TrustVLMで公開しています。
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Title (EN): To Trust Or Not To Trust Your Vision-Language Model’s Prediction
arXiv:2505.23745v2 Announce Type: replace-cross
Abstract: Vision-Language Models (VLMs) have demonstrated strong capabilities in aligning visual and textual modalities, enabling a wide range of applications in multimodal understanding and generation. While they excel in zero-shot and transfer learning scenarios, VLMs remain susceptible to misclassification, often yielding confident yet incorrect predictions. This limitation poses a significant risk in safety-critical domains, where erroneous predictions can lead to severe consequences. In this work, we introduce TrustVLM, a training-free framework designed to address the critical challenge of estimating when VLM’s predictions can be trusted. Motivated by the observed modality gap in VLMs and the insight that certain concepts are more distinctly represented in the image embedding space, we propose a novel confidence-scoring function that leverages this space to improve misclassification detection. We rigorously evaluate our approach across 17 diverse datasets, employing 4 architectures and 2 VLMs, and demonstrate state-of-the-art performance, with improvements of up to 51.87% in AURC, 9.14% in AUROC, and 32.42% in FPR95 compared to existing baselines. By improving the reliability of the model without requiring retraining, TrustVLM paves the way for safer deployment of VLMs in real-world applications. The code is available at https://github.com/EPFL-IMOS/TrustVLM.
Published: 2025-09-24 19:00 UTC