近日，Meta AI 团队推出了一项名为视频联合嵌入预测架构（V-JEPA）的创新模型，这一突破性技术旨在推动机器智能的进一步发展。人类天生具备处理视觉信号的能力，能够轻松识别周围的物体和运动模式。而机器学习的一个重要目标，正是揭示人类进行无监督学习的基本原理。为此，研究人员提出了一个关键假设 —— 预测特征原则，认为连续感官输入的表示应当能够相互预测。
早期的研究方法主要通过慢特征分析和谱技术来保持时间一致性，从而防止表示崩溃。然而，现代技术则结合了对比学习和掩蔽建模，确保表示能够在时间上不断演变。这些方法不仅关注时间不变性，还通过训练预测网络来映射不同时间步的特征关系，从而显著提升了表现。特别是在视频数据中，时空掩蔽的应用进一步提高了学习表示的质量。
Meta 的研究团队与多所知名机构合作，开发了 V-JEPA 模型。这一模型以特征预测为核心，专注于无监督的视频学习。与传统方法不同，V-JEPA 不依赖于预训练编码器、负样本、重建或文本监督。在训练过程中，V-JEPA 使用了两百万个公共视频，并在运动和外观任务上取得了显著的表现，且无需微调。
V-JEPA 的训练方法是通过视频数据构建对象中心的学习模型。首先，神经网络从视频帧中提取对象中心的表示，捕捉运动和外观特征。这些表示通过对比学习得到进一步增强，以提升对象的可分性。接下来，基于变压器的架构处理这些表示，以模拟对象之间的时间交互。整个框架经过大规模数据集的训练，以优化重建准确性和跨帧一致性。
在与像素预测方法的比较中，V-JEPA 表现尤为优越，特别是在冻结评估中。尽管在 ImageNet 分类任务中稍显不足，但经过微调后，V-JEPA 在使用更少训练样本的情况下，超越了基于 ViT-L/16 模型的其他方法。V-JEPA 在运动理解和视频任务上表现出色，训练效率更高，且在低样本设置下仍然能够保持准确性。
这项研究展示了特征预测作为无监督视频学习独立目标的有效性。V-JEPA 在各类图像和视频任务中表现出色，并且在无需参数适应的情况下超越了以往的视频表示方法。V-JEPA 在捕捉细微运动细节方面具有显著优势，显示出其在视频理解中的巨大潜力。
论文:https://ai.meta.com/research/publications/revisiting-feature-prediction-for-learning-visual-representations-from-video/
博客:https://ai.meta.com/blog/v-jepa-yann-lecun-ai-model-video-joint-embedding-predictive-architecture/
划重点:
V-JEPA 模型是 Meta AI 推出的一种新型视频学习模型，专注于无监督的特征预测。
该模型不依赖于传统的预训练编码器和文本监督，直接从视频数据中学习。
V-JEPA 在视频任务和低样本学习中表现出色，显示出其高效的训练能力和强大的表示能力。