Зрение детектива: как обучить искусственный интеллект видеть суть в видеоряде.

Автор: Денис Аветисян


Долгое время, способность машин к действительному рассуждению над видео, выходящим за рамки простого распознавания образов, оставалась недостижимой целью – существующие модели тонули в потоке визуальной информации, неспособные выстроить последовательную логическую цепочку. Однако, прорыв, представленный в ‘Conan: Progressive Learning to Reason Like a Detective over Multi-Scale Visual Evidence’, предлагает принципиально новый подход, имитирующий дедуктивные способности опытного детектива, способного извлекать ключевые улики из многомасштабного визуального потока. Теперь, когда мы научили машину не просто видеть, но и думать как Конан, не пора ли задаться вопросом: сможет ли подобный подход открыть путь к созданию искусственного интеллекта, способного к глубокому пониманию и решению сложных задач, требующих не только обработки данных, но и истинного логического мышления?

🚀 Квантовые новости

Подключайся к потоку квантовых мемов, теорий и откровений из параллельной вселенной.
Только сингулярные инсайты — никакой скуки.

Присоединиться к каналу
Динамика обучения в процессе AIR RLVR демонстрирует, как Conan постепенно овладевает искусством, избегая излишней демонстрации силы – лишь изящное совершенствование навыка. Каждая итерация – это не крик прогресса, а тихий шепот растущего мастерства.
Динамика обучения в процессе AIR RLVR демонстрирует, как Conan постепенно овладевает искусством, избегая излишней демонстрации силы – лишь изящное совершенствование навыка. Каждая итерация – это не крик прогресса, а тихий шепот растущего мастерства.

За гранью зрения: Эволюция видео-рассуждений

Современные мультимодальные большие языковые модели (MLLM) демонстрируют впечатляющие успехи в базовых задачах анализа видео, таких как распознавание объектов и ответы на простые вопросы. Однако, истинное многошаговое рассуждение, требующее не просто восприятия, но и активной обработки и логического вывода информации из визуального потока, остается существенным препятствием. Это подобно попытке построить величественный собор, имея лишь набор отдельных кирпичей – необходима тщательно продуманная архитектура, способная объединить элементы в единое гармоничное целое.

Традиционные подходы часто терпят неудачу, когда дело доходит до накопления визуальной информации на протяжении длительных временных интервалов и извлечения из нее логических выводов. Как бы ни был совершенен инструмент, он бесполезен, если не способен удерживать в памяти ключевые детали и связывать их между собой. Это подобно попытке решить сложную головоломку, имея лишь фрагменты изображения – необходима способность видеть общую картину и устанавливать связи между отдельными элементами.

На рисунке a) показано построение траектории рассуждений. На рисунке b) представлен пример данных. На рисунке c) изображена многоэтапная прогрессивная холодная загрузка, включающая этапы текстового, мультимодального выравнивания и визуально-ориентированного рассуждения. На рисунке d) представлена совместная идентификация, рассуждение и действие RLVR.
На рисунке a) показано построение траектории рассуждений. На рисунке b) представлен пример данных. На рисунке c) изображена многоэтапная прогрессивная холодная загрузка, включающая этапы текстового, мультимодального выравнивания и визуально-ориентированного рассуждения. На рисунке d) представлена совместная идентификация, рассуждение и действие RLVR.

Эффективное видео-рассуждение требует не просто видеть, но и мыслить – способности, требующей архитектур, выходящих за рамки простого масштабирования. Подобно искусному ремесленнику, создающему шедевр, модель должна уметь анализировать визуальный поток, выделять ключевые детали, устанавливать связи между ними и делать обоснованные выводы. Простое увеличение размера модели, подобно увеличению количества инструментов в мастерской, не гарантирует создание шедевра, если отсутствует мастерство и умение их использовать.

Современные подходы часто оказываются неспособны к построению долговременных цепочек рассуждений, необходимых для решения сложных видео-задач. Модель должна не просто распознавать отдельные события, но и понимать их взаимосвязь, выявлять причинно-следственные связи и делать прогнозы о будущем развитии событий. Это требует не только способности к визуальному восприятию, но и к абстрактному мышлению и логическому выводу. Подобно талантливому детективу, модель должна уметь собирать разрозненные улики, анализировать их и делать обоснованные выводы.

Проблема заключается в том, что простого увеличения вычислительных ресурсов недостаточно для достижения этой цели. Необходима принципиально новая архитектура, способная эффективно обрабатывать визуальную информацию, сохранять долговременную память и строить сложные цепочки рассуждений. Это требует не только технических инноваций, но и глубокого понимания когнитивных процессов, лежащих в основе человеческого мышления. Подобно гениальному архитектору, разработчики должны создать структуру, которая будет не только функциональной, но и элегантной и гармоничной.

Conan: Искусство дедукции в мире видео

В стремлении к глубокому пониманию видеоконтента, исследователи представляют Conan – структуру, вдохновленную дедуктивным методом опытного детектива. Вместо слепого перебора информации, Conan систематически идентифицирует, собирает и интерпретирует визуальные «улики», создавая целостную картину происходящего. Это не просто обработка данных; это искусство извлечения смысла из хаоса.

В основе Conan лежит Joint Identification–Reasoning–Action (AIR) RLVR – механизм, обеспечивающий всесторонний анализ видеоряда. Он не ограничивается простым поиском ответов, а стремится к глубокому пониманию причинно-следственных связей. Это подход, где каждая деталь имеет значение, и где упущение может привести к ошибочным выводам.

Ключевым элементом Conan является Frame Identification – способность отделить важные визуальные свидетельства от нерелевантного «шума». Это не просто экономия вычислительных ресурсов; это вопрос эстетики и эффективности. Истинный интеллект проявляется в умении видеть главное и отбрасывать второстепенное.

Evidence Reasoning – процесс синтеза накопленных визуальных улик с исходным вопросом – является сердцем Conan. Здесь отдельные фрагменты информации соединяются в единое целое, формируя связный нарратив. Это не просто констатация фактов, а построение логически обоснованного объяснения происходящего.

На рисунке 3 представлен качественный пример из VRBench, демонстрирующий траектории рассуждений Video-R1 (Text CoT), Video-MTR (Video CoT) и Conan для сравнения.
На рисунке 3 представлен качественный пример из VRBench, демонстрирующий траектории рассуждений Video-R1 (Text CoT), Video-MTR (Video CoT) и Conan для сравнения.

Исследователи утверждают, что Conan – это не просто алгоритм, а философия понимания. Это стремление к элегантности и гармонии в обработке информации, где каждая деталь служит общей цели. В конечном итоге, цель Conan – не просто ответить на вопрос, а понять суть происходящего, как это сделал бы опытный детектив, внимательно наблюдающий за каждым движением и улавливающий малейшие детали.

Conan-91k: Основа для надежного видео-рассуждения

Для создания действительно интеллектуальных систем обработки видео необходима не просто большая масса данных, но и тщательно организованный набор, способствующий глубокому пониманию и логическому рассуждению. Именно таким образом была задумана и реализована база данных Conan-91k, призванная поднять планку в области видео-рассуждений.

В основе Conan-91k лежит обширный набор данных GenS-Video-150K, предоставляющий плотные описания кадров, пары вопросов и ответов, а также критически важные оценки релевантности кадров. Однако, простого наличия данных недостаточно. Для обеспечения высокого качества аннотаций, исследователи обратились к мощному инструменту – продвинутой языковой модели Kimi K2. Именно K2 позволила сгенерировать последовательные видео-текстовые цепочки рассуждений, имитирующие процесс анализа и логических выводов.

Каждый элемент системы должен быть на своем месте, создавая целостность. И в Conan-91k этот принцип реализован через тщательно продуманную стратегию отбора данных. Для повышения эффективности обучения была внедрена система Evidence Difficulty-Aware Sampling (EDAS), или отбор данных с учетом сложности доказательств. Эта система опирается на Evidence Difficulty Index (EDI), показатель, количественно оценивающий сложность рассуждений. EDI учитывает как пропорцию значимых кадров, так и их временное распределение, позволяя создавать учебные наборы данных, адаптированные к различным уровням сложности.

Принцип гармонии проявляется и в структуре самой базы данных. Conan-91k разделена на два основных подмножества: Conan-CoT-60k, предназначенный для начального этапа обучения, и Conan-RLVR-31k, предназначенный для повышения устойчивости и обобщающей способности модели. Такое разделение позволяет постепенно наращивать сложность задач, обеспечивая оптимальный процесс обучения.

Создание Conan-91k – это не просто техническая задача, это стремление к созданию систем, способных понимать видеоконтент на уровне, близком к человеческому. Эта база данных призвана расширить границы возможностей видео-рассуждений, способствуя разработке более надежных и интеллектуальных моделей. В конечном итоге, Conan-91k – это инструмент, позволяющий создавать системы, способные не просто видеть, но и понимать.

Оценка Conan: Выход за рамки стандартных задач

Для подтверждения эффективности предложенного фреймворка Conan, исследователи провели всестороннее тестирование на широком спектре эталонных задач. Такой подход позволил оценить не только абсолютную производительность, но и способность системы к обобщению и адаптации к различным типам видеоданных. Последовательность в оценке – это проявление уважения к будущему пользователю, и гарантия надежности результатов.

Ключевым этапом валидации стала оценка на таких сложных бенчмарках, как VRBench, Video-Holmes и LongVideoReason. Эти задачи требуют не просто распознавания визуального контента, но и построения логических цепочек, выявления причинно-следственных связей и проведения многошагового рассуждения. Именно здесь фреймворк Conan продемонстрировал свои сильные стороны, превзойдя существующие решения.

Особое внимание уделялось задачам, требующим обработки длинных видеопоследовательностей. Производительность на эталонных наборах данных LongVideoBench, MLVU и Video-MME подтверждает способность Conan эффективно работать с объемными данными, сохраняя при этом точность и скорость рассуждений. Красота в этой способности не отвлекает, а направляет внимание на главное – способность системы к масштабированию.

Сложные задачи, такие как Human-P&C и LVBench, представляют собой серьезный вызов для систем видеоанализа. Эти бенчмарки требуют от модели не только понимания визуального контента, но и способности к интуитивному рассуждению и принятию решений в условиях неопределенности. Результаты, достигнутые Conan на этих задачах, свидетельствуют о его способности к адаптации и обучению в сложных условиях.

Важной составляющей процесса обучения является стратегия Multi-Stage Progressive Cold-Start. Начиная с этапа Supervised Fine-Tuning (SFT) и завершая созданием полноценной системы рассуждений, этот подход позволяет постепенно наращивать интеллектуальные возможности модели. Такая последовательность обеспечивает надежность и предсказуемость результатов, а также позволяет эффективно использовать доступные вычислительные ресурсы.

В целом, проведенные исследования подтверждают эффективность и перспективность предложенного фреймворка Conan для решения задач видеоанализа и рассуждений. Полученные результаты демонстрируют, что Conan является мощным инструментом для разработки интеллектуальных систем, способных к пониманию и интерпретации визуальной информации.

Наблюдая за развитием Conan, я вижу подтверждение важной истины: последовательность интерфейсов – это форма уважения к пользователю, а в данном случае – к самой модели. Conan демонстрирует, как тщательно отобранные визуальные доказательства и многошаговое рассуждение могут привести к более точным решениям. Как говорил Эндрю Ын: «Машинное обучение — это искусство превращения данных в информацию.» Действительно, Conan не просто обрабатывает видео, он извлекает из него суть, выстраивая логическую цепочку, подобно опытному детективу. Это элегантный подход к проблеме видео-рассуждений, где каждая деталь, каждый кадр, имеет значение. Подобно тому, как хороший дизайн шепчет, а не кричит, Conan позволяет модели говорить на языке логики и доказательств.

Что дальше?

Работа, представленная в этой статье, безусловно, элегантна в своей попытке обучить машину рассуждать подобно детективу. Но давайте будем честны: “видеть” и “рассуждать” – это еще не одно и то же. Conan делает шаг вперед в идентификации визуальных улик, но где гарантия, что машина не увидит улики там, где их нет? И, что еще важнее, где гарантия, что она правильно интерпретирует их значение? Проблема не в сборе данных, а в создании действительно осмысленных, верифицируемых вознаграждений – задача, которая, кажется, уходит все дальше от нас.

Настоящий прогресс потребует не просто увеличения масштаба моделей и наборов данных, а глубокого переосмысления самой концепции “рассуждения”. Нам необходимо отойти от простой имитации цепочки мыслей и приблизиться к созданию систем, способных к истинной причинно-следственной связи. Иначе мы получим лишь более изощренную версию попугая, повторяющего заученные фразы.

В конечном счете, задача состоит не в том, чтобы научить машину “видеть”, а в том, чтобы научить ее понимать. И это – не техническая задача, а философская. И, боюсь, это понимание не придет к нам с увеличением вычислительных мощностей.


Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2510.20470.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/