Visual entailment (VE) is a multimodal reasoning task consisting of image-sentence pairs whereby a promise is defined by an image, and a hypothesis is described by a sentence. The goal is to predict whether the image semantically entails the sentence. VE systems have been widely adopted in many downstream tasks. Metamorphic testing is the commonest technique for AI algorithms, but it poses a significant challenge for VE testing. They either only consider perturbations on single modality which would result in ineffective tests due to the destruction of the relationship of image-text pair, or just conduct shallow perturbations on the inputs which can hardly detect the decision error made by VE systems. Motivated by the fact that objects in the image are the fundamental element for reasoning, we propose VEglue, an object-aligned joint erasing approach for VE systems testing. It first aligns the object regions in the premise and object descriptions in the hypothesis to identify linked and un-linked objects. Then, based on the alignment information, three Metamorphic Relations are designed to jointly erase the objects of the two modalities. We evaluate VEglue on four widely-used VE systems involving two public datasets. Results show that VEglue could detect 11,609 issues on average, which is 194%-2,846% more than the baselines. In addition, VEglue could reach 52.5% Issue Finding Rate (IFR) on average, and significantly outperform the baselines by 17.1%-38.2%. Furthermore, we leverage the tests generated by VEglue to retrain the VE systems, which largely improves model performance (50.8% increase in accuracy) on newly generated tests without sacrificing the accuracy on the original test set.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
UNITER: Learning UNiversal Image-TExt Representations
Arxiv
23+阅读 · 2019年9月25日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员