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這項由香港中文大學(xué)鐘逸舞、胡子沅,以及威斯康星大學(xué)麥迪遜分校李寅和香港中文大學(xué)王立威教授團隊完成的突破性研究,發(fā)表于2025年12月。有興趣深入了解技術(shù)細節(jié)的讀者可以通過論文編號arXiv:2512.09616v1查詢完整論文。
當(dāng)你看電視劇時,主角經(jīng)常會大聲說出自己的思考過程:"讓我想想,首先這樣,然后那樣,嗯,等等,我覺得應(yīng)該是這個答案。"這種表演方式雖然讓觀眾了解角色心理,但在現(xiàn)實生活中,我們做決定時往往更直接高效。有趣的是,現(xiàn)在的AI視頻理解系統(tǒng)也陷入了類似的"表演式思考"困境。
**一、從"表演式推理"到"直接決策"的轉(zhuǎn)變**
目前主流的視頻AI系統(tǒng)在回答問題時,就像那些愛表演的電視劇角色一樣,會產(chǎn)生大量冗長的"思考"過程。比如當(dāng)你問它"視頻中的人在做什么"時,它會回答:"讓我仔細想想這個問題。首先,我看到一個人,然后我需要分析他的動作,嗯,他舉起了手,這可能意味著,等等,讓我再看看,哦我明白了,他在揮手。"這種啰嗦的回答過程被稱為"鏈式思維推理"。
研究團隊發(fā)現(xiàn)了一個令人意外的現(xiàn)象:這種看似聰明的"詳細思考"過程,實際上既浪費計算資源,效果也并不比直接給答案更好。就像一個經(jīng)驗豐富的醫(yī)生,看一眼X光片就能診斷出問題,而新手醫(yī)生卻需要在那里嘀咕半天"讓我看看這個陰影,再看看那個線條"。
更重要的是,這種冗長推理帶來了巨大的計算成本。研究顯示,傳統(tǒng)的鏈式思維方法在推理時間上比直接回答慢了近10倍。這就像開車時每到一個路口都要停下來大聲分析"我應(yīng)該左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn),讓我想想目的地在哪里,路標顯示什么",而不是根據(jù)經(jīng)驗直接做出判斷。
**二、"少看多悟"的智能壓縮策略**
除了推理過程冗長的問題,現(xiàn)有系統(tǒng)還面臨另一個挑戰(zhàn):它們需要處理海量的視頻數(shù)據(jù)。一段幾分鐘的視頻可能包含數(shù)千個視覺片段,就像讓人同時看幾千張照片然后回答問題一樣,既耗時又容易分散注意力。
研究團隊開發(fā)了一種巧妙的"視覺壓縮"技術(shù)。想象你在整理家里的照片相冊,不是把每一張照片都仔細看一遍,而是快速篩選出最有代表性的幾張關(guān)鍵照片,既保留了重要信息,又大大減少了需要處理的數(shù)據(jù)量。
這種方法的核心在于識別和合并相似的視覺內(nèi)容,同時丟棄那些對理解整個視頻沒有幫助的冗余信息。就像看電影時,我們的大腦會自動過濾掉背景中無關(guān)的細節(jié),專注于主要情節(jié)和角色動作。通過這種智能壓縮,系統(tǒng)可以用原來三分之一的計算量處理同樣的視頻內(nèi)容。
**三、直接訓(xùn)練的"頓悟式"學(xué)習(xí)法**
傳統(tǒng)的AI視頻系統(tǒng)訓(xùn)練過程非常復(fù)雜,就像培養(yǎng)一個學(xué)生,先要教他詳細的解題步驟,然后再通過大量練習(xí)讓他熟練掌握。這個過程需要人工標注大量"標準思考過程",既昂貴又耗時。
研究團隊采用了一種更直接的訓(xùn)練方法,稱為"群體相對策略優(yōu)化"。這就像訓(xùn)練運動員時,不是先教他們背誦動作要領(lǐng),而是直接讓他們在實踐中通過比較和競爭來提升技能。系統(tǒng)會同時生成多個不同的答案,然后通過比較這些答案的質(zhì)量來學(xué)習(xí)哪種回答方式更好。
這種方法的巧妙之處在于,它讓AI系統(tǒng)學(xué)會直接從問題跳到正確答案,而不需要經(jīng)過冗長的"思考表演"。就像一個棋手經(jīng)過大量訓(xùn)練后,能夠直覺地看出好棋,而不需要每次都把所有可能的走法都考慮一遍。
**四、實驗驗證:簡潔勝過復(fù)雜**
為了驗證這種"簡潔推理"方法的效果,研究團隊在九個不同類型的視頻理解任務(wù)上進行了全面測試。這些測試覆蓋了從簡單的物體識別到復(fù)雜的長視頻理解等各種場景,就像給學(xué)生出了從基礎(chǔ)題到應(yīng)用題的完整試卷。
結(jié)果令人驚喜:采用簡潔推理和視覺壓縮的新方法,不僅在計算效率上大幅提升,在準確性上也全面超越了傳統(tǒng)的冗長推理方法。在一個名為VideoMME的基準測試中,新方法比原來的表現(xiàn)提升了5.7個百分點,這在AI領(lǐng)域是一個相當(dāng)顯著的進步。
更令人印象深刻的是,當(dāng)研究團隊把壓縮后節(jié)省的計算資源用于處理更多視頻幀時,系統(tǒng)的理解能力進一步提升。這就像一個學(xué)者,當(dāng)他不再被迫寫冗長的論證過程后,可以閱讀更多資料,反而得出更準確的結(jié)論。
**五、實際應(yīng)用中的生動例子**
研究團隊展示了幾個很有說服力的對比例子。在一個關(guān)于"女性用膠帶固定開關(guān)意圖"的問題中,傳統(tǒng)系統(tǒng)會生成695個單詞的冗長分析,包含大量"讓我想想"、"嗯"、"等等"這樣的無用表述,最終給出錯誤答案。而新系統(tǒng)只用143個單詞就直接指出關(guān)鍵信息,并給出正確答案。
這種差異就像問路時,一個人會說"讓我想想,你要去的地方,嗯,我需要考慮一下,首先你需要往北走,不對,等等,讓我重新想想..."而另一個人直接說"直走三個路口,右轉(zhuǎn)就到了"。顯然后者更有用。
**六、技術(shù)創(chuàng)新的深層意義**
這項研究的意義遠不止提升計算效率這么簡單。它挑戰(zhàn)了AI領(lǐng)域一個普遍認知:更復(fù)雜的推理過程就一定更好。研究表明,當(dāng)AI系統(tǒng)試圖模仿人類的思考過程時,往往會產(chǎn)生很多無用的"填充內(nèi)容",這些內(nèi)容不僅不能幫助解決問題,反而可能誤導(dǎo)最終結(jié)果。
更深層的洞察在于,AI系統(tǒng)和人類的認知方式本質(zhì)上不同。人類的思考過程確實包含很多內(nèi)心獨白和反復(fù)考慮,但AI系統(tǒng)的"思考"更像是一種計算過程。強行讓AI模仿人類的思考模式,就像要求計算器在算2+2時先說"讓我想想加法的定義"一樣不合理。
這種認識轉(zhuǎn)變可能會影響整個AI領(lǐng)域的發(fā)展方向。與其讓AI更像人類,也許讓AI發(fā)揮自己獨特的計算優(yōu)勢會更有效。這就像不要求汽車模仿馬的奔跑方式,而是讓它發(fā)揮輪子和引擎的優(yōu)勢一樣。
**七、面向未來的技術(shù)展望**
這項研究為視頻AI的未來發(fā)展指明了一個新方向。隨著視頻內(nèi)容在互聯(lián)網(wǎng)上爆炸式增長,從短視頻平臺到在線教育,從安防監(jiān)控到自動駕駛,高效的視頻理解技術(shù)變得越來越重要。
新方法的優(yōu)勢在資源受限的環(huán)境中特別明顯。想象一下,如果你的手機能夠?qū)崟r理解你拍攝的視頻內(nèi)容,或者監(jiān)控系統(tǒng)能夠快速識別異常情況,而不需要等待冗長的"AI思考"過程,這將帶來多大的便利。
研究團隊還發(fā)現(xiàn),通過調(diào)整視頻壓縮的程度,可以在準確性和效率之間找到不同的平衡點,就像調(diào)節(jié)相機的畫質(zhì)設(shè)置一樣。這意味著同一套技術(shù)可以適應(yīng)從高端服務(wù)器到移動設(shè)備的各種應(yīng)用場景。
目前這種方法已經(jīng)在多個真實應(yīng)用場景中展現(xiàn)出優(yōu)勢,包括長視頻內(nèi)容分析、實時視頻監(jiān)控,以及移動設(shè)備上的視頻理解等。隨著技術(shù)進一步完善,它可能會成為下一代視頻AI系統(tǒng)的標準配置。
說到底,這項研究告訴我們一個深刻的道理:在AI發(fā)展過程中,模仿人類未必是最好的策略,發(fā)揮AI獨特的計算優(yōu)勢往往能取得更好的效果。就像飛機的發(fā)明并不是通過模仿鳥類的翅膀運動,而是通過理解空氣動力學(xué)原理實現(xiàn)的。這種"簡潔推理"方法也許正預(yù)示著視頻AI發(fā)展的新篇章,讓機器用自己最擅長的方式來理解我們豐富多彩的視覺世界。
Q&A
Q1:什么是鏈式思維推理,為什么它效率不高?
A:鏈式思維推理就像AI在"表演思考",會產(chǎn)生大量冗長無用的分析過程,比如"讓我想想...嗯...等等"這樣的表述。這種方式不僅推理時間比直接回答慢10倍,而且準確性也不如簡潔直接的回答方式。
Q2:視覺壓縮技術(shù)是如何工作的?
A:視覺壓縮技術(shù)類似于整理照片相冊,自動識別和合并相似的視覺內(nèi)容,丟棄對理解視頻無關(guān)的冗余信息。這樣可以用原來三分之一的計算量處理同樣的視頻,既提高效率又保持準確性。
Q3:這種簡潔推理方法在實際應(yīng)用中有什么優(yōu)勢?
A:簡潔推理方法在視頻理解準確性上全面超越傳統(tǒng)方法,同時大幅提升計算效率。特別適合手機、監(jiān)控系統(tǒng)等資源受限環(huán)境,能實現(xiàn)實時視頻理解而無需等待冗長的AI思考過程。





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