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DocEdit-v2:透過多模態大型語言模型基礎,實現文件結構編輯


核心概念
DocEdit-v2 是一個基於大型多模態模型的文件編輯框架,它透過多模態基礎和指令重構,能有效理解使用者指令並對文件進行精確編輯。
摘要

DocEdit-v2 研究論文摘要

書目資訊

Suri, M., Mathur, P., Dernoncourt, F., Jain, R., Morariu, V. I., Sawhney, R., ... & Manocha, D. (2024). DocEdit-v2: Document Structure Editing Via Multimodal LLM Grounding. arXiv preprint arXiv:2410.16472.

研究目標

本研究旨在開發一個名為 DocEdit-v2 的框架,利用大型多模態模型 (LMM) 進行端到端的文件結構編輯,解決現有方法在處理文件圖像中多模態基礎、組件識別和編輯生成方面的挑戰。

研究方法

DocEdit-v2 結合了三個新穎的組件:(1) Doc2Command 模組,用於定位編輯區域並將使用者編輯請求轉換為編輯指令;(2) 基於 LLM 的指令重構提示,將專用軟體的編輯指令轉換為適用於通用 LLM 的指令;(3) 使用 GPT-4V 和 Gemini 等大型多模態模型,解析文件佈局、在基礎區域執行編輯並生成編輯後的文檔圖像。

主要發現

在 DocEdit 數據集上的實驗結果顯示,DocEdit-v2 在編輯指令生成 (2-33%)、感興趣區域邊界框檢測 (12-31%) 和整體文件編輯 (1-12%) 任務上顯著優於現有方法。

主要結論

DocEdit-v2 透過利用 LLM 的能力來理解編輯請求的語義上下文、在文檔圖像中視覺化地將其引用到感興趣區域、確定要修改的空間元素以及生成最終文檔,為基於語言的文檔編輯提供了一個有效的框架。

研究意義

本研究推動了基於語言的文檔編輯領域的發展,提供了一種利用 LLM 進行精確和上下文感知文檔編輯的新方法。

研究限制與未來方向

目前的框架主要關注單頁文件,未來將探索處理多頁文件和更複雜視覺元素(如圖表)的可能性。

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統計資料
DocEdit-v2 在編輯指令生成方面準確率提升了 2-33%。 在感興趣區域邊界框檢測方面,準確率提升了 12-31%。 整體文件編輯任務的性能提升了 1-12%。 Doc2Command 模組在識別文件組件方面達到了 86.1% 的準確率,超越先前技術水平 10.7%。 在邊界框檢測任務中,Top-1 準確率達到 48.69%,超越先前技術水平 12.19%。 使用 GPT-4V 時,移除指令重構提示會導致編輯正確率下降約 2-3%。 使用 GPT-4V 時,加入視覺基礎可以提升性能約 18-23%。 在沒有多模態基礎的情況下,性能表現最差。 使用多模態基礎和指令重構,GPT-4V 的編輯正確率提升了 29.96%,整體評估分數提升了 11.36%。 使用多模態基礎和指令重構,Gemini 的編輯正確率提升了 28.94%,整體評估分數提升了 13.16%。
引述
"Sophisticated edit commands, like those found in the DocEdit dataset (Mathur et al., 2023a), are usually ambiguous in nature and tailored for use in software-specific applications." "We hypothesize that directly editing the parsed HTML/XML document structure can overcome the limitations of pixel-level image generation." "Unlike natural images, documents contain a combination of text, images, formatting, and layout intricacies (Mathur et al., 2023b) that necessitate a more nuanced approach to generative editing."

從以下內容提煉的關鍵洞見

by Manan Suri, ... arxiv.org 10-23-2024

https://arxiv.org/pdf/2410.16472.pdf
DocEdit-v2: Document Structure Editing Via Multimodal LLM Grounding

深入探究

如何將 DocEdit-v2 框架應用於更廣泛的領域,例如網頁設計或程式碼編輯?

DocEdit-v2 的核心概念是將使用者指令與文件結構元素相結合,並利用大型多模態模型 (LMMs) 進行編輯操作。這個概念可以延伸應用到其他結構化數據的編輯,例如網頁設計和程式碼編輯: 網頁設計: 結構化表示: 網頁設計可以使用 HTML、CSS 和 JavaScript 等語言進行結構化表示,這與 DocEdit-v2 處理 HTML+CSS 文件的方式相似。 使用者指令理解: 可以訓練 LMMs 理解網頁設計領域的使用者指令,例如「將導航欄移至頁面頂部」、「將按鈕顏色更改為紅色」等。 視覺化定位: LMMs 可以結合視覺化資訊,例如網頁截圖或設計稿,精確定位使用者指令所指的元素。 程式碼生成: LMMs 可以根據使用者指令和文件結構,生成相應的 HTML、CSS 或 JavaScript 程式碼,實現網頁設計的自動化編輯。 程式碼編輯: 抽象語法樹: 程式碼可以被解析成抽象語法樹 (AST),這是一種樹狀結構,可以用來表示程式碼的語法結構。 使用者指令理解: 可以訓練 LMMs 理解程式碼編輯領域的使用者指令,例如「添加一個函數」、「修改變數名稱」等。 程式碼定位: LMMs 可以根據使用者指令和 AST,精確定位需要修改的程式碼片段。 程式碼生成: LMMs 可以根據使用者指令和程式碼結構,生成相應的程式碼修改,實現程式碼的自動化編輯。 挑戰: 領域知識: LMMs 需要學習特定領域的知識,例如網頁設計的設計規範和程式碼編輯的語法規則。 複雜指令: 處理複雜和抽象的使用者指令仍然是一個挑戰。 錯誤處理: 需要建立機制來處理 LMMs 生成的錯誤程式碼或設計。 總之,DocEdit-v2 的核心概念為網頁設計和程式碼編輯等領域提供了新的思路,但要實現這些應用,還需要克服一些挑戰。

如果使用者指令非常模糊或存在歧義,DocEdit-v2 如何準確理解並執行編輯?

DocEdit-v2 框架透過以下機制來處理模糊或存在歧義的使用者指令: 多模態基礎 (Multimodal Grounding): DocEdit-v2 的 Doc2Command 模組結合了視覺和文字資訊,將使用者指令與文件圖像中的特定區域關聯起來。即使指令本身模糊,視覺資訊也能提供額外的線索,幫助模型理解使用者意圖。 例如,使用者指令「將這個表格放大」,Doc2Command 可以根據使用者在圖像中選擇的區域,準確識別出目標表格。 指令重構 (Command Reformulation): DocEdit-v2 使用大型語言模型 (LLM) 將 Doc2Command 生成的編輯指令進一步優化,使其更清晰、具體,並符合 LMMs 的輸入格式。 例如,Doc2Command 可能生成一個模糊的指令「調整大小」,指令重構可以根據上下文和視覺資訊,將其轉換為更明確的指令,例如「將表格寬度調整為頁面的 80%」。 上下文資訊: LMMs 本身具有強大的上下文理解能力,可以根據先前的編輯歷史和當前文件內容,推斷出模糊指令的含義。 例如,如果使用者先後輸入了「選中第一段」和「加粗」,LMMs 可以理解第二個指令是針對第一段文字進行操作。 互動式編輯: DocEdit-v2 可以與使用者進行互動,例如在使用者輸入模糊指令時,請求使用者提供更明確的指示,或提供多個編輯選項供使用者選擇。 儘管 DocEdit-v2 已經具備處理模糊指令的能力,但在某些情況下,仍然可能無法完全理解使用者的意圖。持續改進模型的 grounding 和指令理解能力,以及發展更強大的互動式編輯功能,是未來研究的重要方向。

DocEdit-v2 的出現是否意味著未來人們將不再需要學習如何使用專業的文檔編輯軟體?

DocEdit-v2 的出現預示著未來文件編輯將更加智慧化和自動化,但並不意味著人們不再需要學習專業的文檔編輯軟體。以下是一些觀點: DocEdit-v2 的優勢: 降低學習成本: DocEdit-v2 可以讓使用者使用自然語言進行文件編輯,無需學習複雜的軟體操作,降低了學習成本。 提高效率: 自動化的編輯操作可以節省大量時間和精力,提高工作效率。 個性化定制: DocEdit-v2 可以根據使用者的習慣和需求,提供個性化的編輯功能。 專業軟體的不可替代性: 精細化控制: 專業軟體提供了豐富的功能和選項,可以讓使用者對文件進行精細化的控制,滿足專業排版和設計需求。 複雜任務處理: 對於複雜的文檔編輯任務,例如大型書籍排版、圖文混排等,專業軟體仍然是更可靠的選擇。 行業標準: 專業軟體通常符合行業標準,可以確保文件的一致性和相容性。 未來趨勢: 人機協作: DocEdit-v2 等智慧化工具將與專業軟體互補,形成人機協作的編輯模式。 技能轉型: 人們將更加關注於創意設計、內容創作等高階任務,而將重複性的編輯工作交給智慧化工具完成。 總之,DocEdit-v2 的出現將改變人們的文檔編輯方式,但專業軟體仍然具有不可替代性。未來,人們需要學習如何利用智慧化工具提高效率,同時也需要掌握專業軟體的技能,以應對更複雜的編輯需求。
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