Adversarial Learning for Neural Dialogue Generation

In this paper, drawing intuition from the Turing test, we propose using adversarial training for open-domain dialogue generation: the system is trained to produce sequences that are indistinguishable from human-generated dialogue utterances. We cast the task as a reinforcement learning (RL) problem where we jointly train two systems, a generative model to produce response sequences, and a discriminator---analagous to the human evaluator in the Turing test--- to distinguish between the human-generated dialogues and the machine-generated ones. The outputs from the discriminator are then used as rewards for the generative model, pushing the system to generate dialogues that mostly resemble human dialogues. In addition to adversarial training we describe a model for adversarial {\em evaluation} that uses success in fooling an adversary as a dialogue evaluation metric, while avoiding a number of potential pitfalls. Experimental results on several metrics, including adversarial evaluation, demonstrate that the adversarially-trained system generates higher-quality responses than previous baselines

Recuperação multimodal e interativa de informação orientada por diversidade

Orientador: Ricardo da Silva TorresTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: Os métodos de Recuperação da Informação, especialmente considerando-se dados multimídia, evoluíram para a integração de múltiplas fontes de evidência na análise de relevância de itens em uma tarefa de busca. Neste contexto, para atenuar a distância semântica entre as propriedades de baixo nível extraídas do conteúdo dos objetos digitais e os conceitos semânticos de alto nível (objetos, categorias, etc.) e tornar estes sistemas adaptativos às diferentes necessidades dos usuários, modelos interativos que consideram o usuário mais próximo do processo de recuperação têm sido propostos, permitindo a sua interação com o sistema, principalmente por meio da realimentação de relevância implícita ou explícita. Analogamente, a promoção de diversidade surgiu como uma alternativa para lidar com consultas ambíguas ou incompletas. Adicionalmente, muitos trabalhos têm tratado a ideia de minimização do esforço requerido do usuário em fornecer julgamentos de relevância, à medida que mantém níveis aceitáveis de eficácia. Esta tese aborda, propõe e analisa experimentalmente métodos de recuperação da informação interativos e multimodais orientados por diversidade. Este trabalho aborda de forma abrangente a literatura acerca da recuperação interativa da informação e discute sobre os avanços recentes, os grandes desafios de pesquisa e oportunidades promissoras de trabalho. Nós propusemos e avaliamos dois métodos de aprimoramento do balanço entre relevância e diversidade, os quais integram múltiplas informações de imagens, tais como: propriedades visuais, metadados textuais, informação geográfica e descritores de credibilidade dos usuários. Por sua vez, como integração de técnicas de recuperação interativa e de promoção de diversidade, visando maximizar a cobertura de múltiplas interpretações/aspectos de busca e acelerar a transferência de informação entre o usuário e o sistema, nós propusemos e avaliamos um método multimodal de aprendizado para ranqueamento utilizando realimentação de relevância sobre resultados diversificados. Nossa análise experimental mostra que o uso conjunto de múltiplas fontes de informação teve impacto positivo nos algoritmos de balanceamento entre relevância e diversidade. Estes resultados sugerem que a integração de filtragem e re-ranqueamento multimodais é eficaz para o aumento da relevância dos resultados e também como mecanismo de potencialização dos métodos de diversificação. Além disso, com uma análise experimental minuciosa, nós investigamos várias questões de pesquisa relacionadas à possibilidade de aumento da diversidade dos resultados e a manutenção ou até mesmo melhoria da sua relevância em sessões interativas. Adicionalmente, nós analisamos como o esforço em diversificar afeta os resultados gerais de uma sessão de busca e como diferentes abordagens de diversificação se comportam para diferentes modalidades de dados. Analisando a eficácia geral e também em cada iteração de realimentação de relevância, nós mostramos que introduzir diversidade nos resultados pode prejudicar resultados iniciais, enquanto que aumenta significativamente a eficácia geral em uma sessão de busca, considerando-se não apenas a relevância e diversidade geral, mas também o quão cedo o usuário é exposto ao mesmo montante de itens relevantes e nível de diversidadeAbstract: Information retrieval methods, especially considering multimedia data, have evolved towards the integration of multiple sources of evidence in the analysis of the relevance of items considering a given user search task. In this context, for attenuating the semantic gap between low-level features extracted from the content of the digital objects and high-level semantic concepts (objects, categories, etc.) and making the systems adaptive to different user needs, interactive models have brought the user closer to the retrieval loop allowing user-system interaction mainly through implicit or explicit relevance feedback. Analogously, diversity promotion has emerged as an alternative for tackling ambiguous or underspecified queries. Additionally, several works have addressed the issue of minimizing the required user effort on providing relevance assessments while keeping an acceptable overall effectiveness. This thesis discusses, proposes, and experimentally analyzes multimodal and interactive diversity-oriented information retrieval methods. This work, comprehensively covers the interactive information retrieval literature and also discusses about recent advances, the great research challenges, and promising research opportunities. We have proposed and evaluated two relevance-diversity trade-off enhancement work-flows, which integrate multiple information from images, such as: visual features, textual metadata, geographic information, and user credibility descriptors. In turn, as an integration of interactive retrieval and diversity promotion techniques, for maximizing the coverage of multiple query interpretations/aspects and speeding up the information transfer between the user and the system, we have proposed and evaluated a multimodal learning-to-rank method trained with relevance feedback over diversified results. Our experimental analysis shows that the joint usage of multiple information sources positively impacted the relevance-diversity balancing algorithms. Our results also suggest that the integration of multimodal-relevance-based filtering and reranking was effective on improving result relevance and also boosted diversity promotion methods. Beyond it, with a thorough experimental analysis we have investigated several research questions related to the possibility of improving result diversity and keeping or even improving relevance in interactive search sessions. Moreover, we analyze how much the diversification effort affects overall search session results and how different diversification approaches behave for the different data modalities. By analyzing the overall and per feedback iteration effectiveness, we show that introducing diversity may harm initial results whereas it significantly enhances the overall session effectiveness not only considering the relevance and diversity, but also how early the user is exposed to the same amount of relevant items and diversityDoutoradoCiência da ComputaçãoDoutor em Ciência da ComputaçãoP-4388/2010140977/2012-0CAPESCNP

Context-aware Captions from Context-agnostic Supervision

We introduce an inference technique to produce discriminative context-aware image captions (captions that describe differences between images or visual concepts) using only generic context-agnostic training data (captions that describe a concept or an image in isolation). For example, given images and captions of "siamese cat" and "tiger cat", we generate language that describes the "siamese cat" in a way that distinguishes it from "tiger cat". Our key novelty is that we show how to do joint inference over a language model that is context-agnostic and a listener which distinguishes closely-related concepts. We first apply our technique to a justification task, namely to describe why an image contains a particular fine-grained category as opposed to another closely-related category of the CUB-200-2011 dataset. We then study discriminative image captioning to generate language that uniquely refers to one of two semantically-similar images in the COCO dataset. Evaluations with discriminative ground truth for justification and human studies for discriminative image captioning reveal that our approach outperforms baseline generative and speaker-listener approaches for discrimination.Comment: Accepted to CVPR 2017 (Spotlight

VisualGPTScore: Visio-Linguistic Reasoning with Multimodal Generative Pre-Training Scores

Vision-language models (VLMs) discriminatively pre-trained with contrastive image-text matching losses such as $P(\text{match}|\text{text}, \text{image})$ have been criticized for lacking compositional understanding. This means they might output similar scores even if the original caption is rearranged into a different semantic statement. To address this, we propose to use the ${\bf V}$isual ${\bf G}$enerative ${\bf P}$re-${\bf T}$raining Score (${\bf VisualGPTScore}$) of $P(\text{text}|\text{image})$, a $\textit{multimodal generative}$ score that captures the likelihood of a text caption conditioned on an image using an image-conditioned language model. Contrary to the belief that VLMs are mere bag-of-words models, our off-the-shelf VisualGPTScore demonstrates top-tier performance on recently proposed image-text retrieval benchmarks like ARO and Crepe that assess compositional reasoning. Furthermore, we factorize VisualGPTScore into a product of the $\textit{marginal}$ P(text) and the $\textit{Pointwise Mutual Information}$ (PMI). This helps to (a) diagnose datasets with strong language bias, and (b) debias results on other benchmarks like Winoground using an information-theoretic framework. VisualGPTScore provides valuable insights and serves as a strong baseline for future evaluation of visio-linguistic compositionality.Comment: Website: https://linzhiqiu.github.io/papers/visual_gpt_score/ Code: https://github.com/linzhiqiu/visual_gpt_score