多模态大模型在表格解析任务上效果如何?亲身经历全是泪!

科技   2024-12-27 00:02   吉林  


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    转载自 | NLP工作站
作者|刘聪NLP

前段时间一直都在尝试用多模态大模型进行落地应用,除了问答之外,那么最容易想到的就是文档解析了。一来多模态大模型本身就有强大的OCR功能,二来知识加工对于大模型落地来说也是重中之重,三来现在很多文档拆解的API或者项目,效果都没有那么理想吧,比如:夹杂公式的文本、复杂表格等。

思路是不是很正,于是乎我就尝试用多模态大模型进行表格解析的任务了。结果就是:全是眼泪!痛,太痛了!

今天此贴主要是分享一下个人的惨痛经历,还有一些实测结果。

懒人版:

  • 多模态大模型做表格解析任务,对于简单表格效果很好,但对于带合并单元格的表格和长表,效果很差;

  • 即使是现在顶尖的闭源模型GPT4-o、Claude3.5的效果也不是好,不可用;

  • 多模态大模型对于表格复杂程度的定义,与传统方法对复杂的定义不同;

  • 多模态大模型输出md格式要比html更好,但复杂表格md根本展现不出来;

  • 训练了10B以下的VLM,效果提升不明显,对于复杂表格效果依旧乱七八糟,也许是2w数据(机器有限)不够?

下面详细介绍测试结果(附各种模型的测试)、个人测试方法说明和一些乱七八糟想说的。

先叠甲,做的时间不是很长,训练也尝试过,效果不理想,也欢迎大家评论区讨论,或给予指点。言外之意,不喜勿喷!!!

各种裸模的测试效果

私下测试的模型和数据比较多,这里主要展示GPT4-o、Claude-3.5、Qwen2-VL-7B、MiniCPM2.6-V、InternVL-2.5-8B、Qwen2-VL-72B。

个人觉得GPT4-o、Claude-3.5可能是闭源上限,而Qwen2-VL-7B、MiniCPM2.6-V、InternVL-2.5-8B是在可本地化部署范围内的模型(虽然依旧很重,但还可以接受),Qwen2-VL-72B是开源模型的上限。

测试1:

你觉得这个表格难吗?从直观感觉上来看,其实是不难的,内容不多,表格规则,主要难点在于有合并单元格。我测试过一些开源的传统模型,有的是可以识别对的,但是在大模型这边,总是有瑕疵。只有Claude3.5-sonnet对了,GPT4-o也没对,7B级别开源模型更是一塌糊涂。

测试2:

这个比上一个有一些难度,主要是字多了一点,然后合并单元的不错有交错(6、7行的2、4列),多模态大模型们全军覆没。

测试3:

这个确实有点难了,我看着都有点眼晕了,依旧全军覆没。

我这里并不是为了证明多模态大模型的效果有多差,而故意贴的效果很差的图,而是在复杂表格和长表上真的很差,我整体测下来,估计也就是20-30%的水平,离可用还有一段距离。

即使是训练了,也不行,当然可能是训练数据不够,也可能是训练的模型不够大,但总之我败了。如果有做过相关任务的同学,欢迎评论区讨论,也可以说出你们的看法。

注意:这里说的是合并单元格以及长表,简单表格,短表前面已经说了,多模态效果很不错,但问题是传统方法也很不错呀,从性价比考虑,多模态大模型还是亏得。

测试细节说明

测试的提示词用的都是相同的提示词,其实也调了比较多,但改善效果并不明显,也欢迎大家尝试修改,有更好的可以留言告诉我。

## Role
你是一位有多年经验的OCR表格识别专家。
 
## Goals
需要通过给定的图片,识别表格里的内容,并以html表格结果格式输出结果。
 
## Constrains
- 需要认识识别图片中的内容,将每个表格单元格中的内容完整的识别出来,并填入html表格结构中;
- 图片中的表格单元格中可能存在一些占位符需要识别出来,例如"-""—""/"等;
- 输出表格结构一定遵循图片中的结构,表格结构完全一致;
- 特别注意图片中存在合并单元格的情况,结构不要出错;
- 对于内容较多的图片,一定要输出完整的结果,不要断章取义,更不要随意编造;
- 最终输出结果需要是html格式的表格内容。

## Initialization请仔细思考后,输出html表格结果。

GPT4-o、Claude-3.5、Qwen2-VL-72B是直接用API测试的,就不多说了,反正就按照文档调用就行,都大差不差。Qwen2-VL-7B、MiniCPM2.6-V、InternVL-2.5-8B等模型,直接在国信超雄上租的4090利用vllm进行推理测试的。

https://www.superti-cloud.com/home

上面4090价格还可以,1.98元/时,冲得多还可以进一步打折。因为是个新平台,暂时只有4090,不过好在卡多,可以租到8卡的;最重要的是,新用户送20代金券,我整个测试过程没花钱,送的9小时,足够,又白嫖了一波,白嫖使我快乐,哈哈哈哈。还有一点就是4090做推理卡的性价比还是挺高的。

问了客服,后续会增加更多的的卡,暂时推理来说4090性价比还是挺高的。不过,大家理性消费哈,可以白嫖先用用,用的舒服再说。

vllm我用的是0.6.3版本,双卡推理(所以开的时候选两张卡),由于需要torch2.4,但是平台上现场的镜像最高只有torch2.3,所以我又自己重新装了一下torch2.4,装包啥的这里就不说了,也不难,不会就去百度、Google吧。

服务器可以直接ssh链接,用mobax在平台上上传数据啥的就直接拖就行,操作都差不多,也不过多介绍了,也可以无卡操作,节省卡时。

用vllm测试的主要原因,就是简单,接口就是openai接口,目前对各大模型适配的也很好,上手简单,无脑执行命令就行。

以Qwen2-VL-7B为例,直接执行以下命令:

vllm serve  ./Qwen2-VL-7B-Instruct/ --served-model-name Qwen2-VL-7B-Instruct --port 54188 --host 0.0.0.0 --trust-remote-code --gpu-memory-utilization 0.98 --tensor-parallel-size 2

其中,./Qwen2-VL-7B-Instruct/是模型下载的本地路径,也可以用HF的repo,但是会有网络问题;served-model-name表示调用时使用的名称;tensor-parallel-size是多卡并行,显存不够,显卡来凑。

测试代码:

from openai import OpenAI
import base64

api_key = "EMPTY"
base_url = "http://0.0.0.0:54188/v1"

client = OpenAI(
    api_key=api_key,
    base_url=base_url
)

image_path = "test.png"
with open(image_path, "rb") as image_file:
    encoded_string = base64.b64encode(image_file.read())
base64_image = encoded_string.decode('utf-8')

response = client.chat.completions.create(
    model="Qwen2-VL-7B-Instruct",
    messages=[
        {
            "role""user",
            "content": [
                {
                    "type""image_url",
                    "image_url": {
                        "url": f"data:image/png;base64,{base64_image}"
                    }
                },
                {
                    "type""text",
                    "text""""## Role
你是一位有多年经验的OCR表格识别专家。

## Goals
需要通过给定的图片,识别表格里的内容,并以html表格结果格式输出结果。

## Constrains
- 需要认识识别图片中的内容,将每个表格单元格中的内容完整的识别出来,并填入html表格结构中;
- 图片中的表格单元格中可能存在一些占位符需要识别出来,例如"
-"、""、"/"等;
- 输出表格结构一定遵循图片中的结构,表格结构完全一致;
- 特别注意图片中存在合并单元格的情况,结构不要出错;
- 对于内容较多的图片,一定要输出完整的结果,不要断章取义,更不要随意编造;
- 最终输出结果需要是html格式的表格内容。

## Initialization
请仔细思考后,输出html表格结果。
"
""
                }
            ]
        }]
)

res = response.choices[0].message.content
print(res)

输出结果,表格一般没有格式,看起来可能不方便,可以额外增加下面代码做展示。

<style>
    table {
        border-collapse: collapse;
        width: 40%;
        margin: 0 auto;
    }

    th,
    td {
        border: 1px solid black;
        padding: 8px;
        text-align: left;
    }
</style>
{生成的表格结果}

碎碎念

利用多模态大模型进行表格解析的出发点是因为在RAG场景上,很多是因为文档解析错误导致的最终文档效果不理想。当然很多人可能会觉得用多模态做表格解析是在用大炮打蚊子,但从我目前体验来看,大炮还打不到蚊子。

从训练过程上来看,模型在训练的时候,收敛的很快,但效果依旧不理想;当时也有把一些特殊字符独立化,或者loss计算的时候分区域设置权重 等等等,而这些带来了改善,但是效果依旧不明显。但每一次都觉得魔改的思路很正,祈祷成功,哈哈哈哈。大模型时代,已经很少魔改了,要不无脑洗数据,要不无脑加数据,人都麻木了。

一直在思考,再分析,是不是VLM本身tokenizer切块导致对合并单元格天生不敏感,是不是VLM本身基模不够强,整体预训练过程中表格数据不够多,或者说网络上复杂表格不够多,感觉即使够多也很难认真矫正数据的准确性。

并且这个任务多少数据可以达到一定的效果,已经超出了我对纯文本LLM的认知,当然,也许其他任务的VLM也很文本差不多,但这个任务真的好奇怪。

然后也发现了一个多模态大模型做OCR的榜单-CC-OCR,确实在tabel上的效果,也不理想。但上面还是略高,估计并没有区分表格的难度吧。

Title:CC-OCR: A Comprehensive and Challenging OCR Benchmark for Evaluating Large Multimodal Models in Literacy
Link:https://arxiv.org/abs/2412.02210

写在最后

不过有一说一,VLM最近出了很多模型,其他方面的能力较之前强太多了,这也是我尝试用多模态大模型做一些子任务的根本。

但一个表格解析,让我破了大防,理性探讨,大家觉得多模态大模型做表格解析任务如何?


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