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進化する知識に直面する大規模マルチモーダルモデル

(When Large Multimodal Models Confront Evolving Knowledge)

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田中専務

拓海先生、最近よく聞く「マルチモーダルモデル」がうちの現場で使えるか気になっているんです。ですが、新聞やネットで見た情報がすぐ古くなると聞いて、投資する価値があるのか迷っています。要するに「最新の知識に追いつけるか」が肝心だと思うのですが、論文でそういう問題にちゃんと答えているのでしょうか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!大きな問題はまさにその通りで、論文は「大規模マルチモーダルモデル(Large Multimodal Models, LMMs)が静的な学習で得た知識を、変化する現実世界の知識に合わせてどう効率的に更新するか」を扱っています。今日は要点を分かりやすく、結論ファーストで、かつ現場での判断に役立つ形で説明しますよ。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。

田中専務

それは助かります。まずは結論だけ教えてください。時間が押しているもので。

AIメンター拓海

結論は三点です。第一に、論文は「EVOKE」というベンチマークで変化する知識をLMMに注入する難しさを体系化した。第二に、従来手法(パラメータ微調整や検索による情報結合)は限界があり、特に画像を含むケースでの一貫性確保が難しい。第三に、インターネット検索を推論過程に組み込む「Internet-Augmented Generation(IAG、インターネット拡張生成)」が有望だが、現行の大規模モデルでも安定性や効率性の課題が残る、という点です。

田中専務

なるほど。で、具体的にはどのような手法で試したのですか。検索だけで解決するものではないと聞きますが。

AIメンター拓海

論文では複数の戦略を比較しています。テキストのみで文書を引くText-Only、画像特徴のみで引くImage-Only、画像と文章を統合して引くUniIR、それにMM-RAG(Multimodal Retrieval-Augmented Generation、マルチモーダル検索強化生成)です。さらに理想解として、クエリに対応する正確な知識を直接文脈に与える“Golden Context”を比較基準にしています。要点は、どの方法も一長一短で、特に視覚情報を含む場合に適切な文脈選択が難しいことです。

田中専務

これって要するに、既に学習した知識を消さずに新しい情報を追加していくことが難しい、ということ?うちで言えば、古い製品仕様と新しい改良点が混ざって間違った判断をするリスクと同じという理解でいいですか?

AIメンター拓海

はい、その理解で正しいですよ!素晴らしい着眼点ですね。学習済みモデルの「忘却(catastrophic forgetting、壊滅的忘却)」を起こさずに新情報を取り込むのは難しいのです。論文はその点で、モデルを直接書き換える微調整(Fine-tuning、微調整)や、外部知識を都度引く仕組みの比較、そしてインターネット検索を推論中に使うIAGの有効性検証を行っています。

田中専務

投資対効果の観点では、外部検索を使う方がコストは低くて安全なのか、それともモデルそのものを更新した方が長期的に良いのでしょうか。

AIメンター拓海

大事な経営判断ですね。要点を3つにまとめます。第一、短期的かつコスト重視なら外部検索やMM-RAGのような検索結合が有効で、モデル更新の頻度とコストを抑えられる。第二、整合性(特に画像と言語が絡む場面)を高めるには検索戦略の改善が必要で、現状はImage-OnlyやUniIRでの弱点が残る。第三、長期的にはIAGや動的更新を組み合わせたハイブリッドが現実的だが、運用の安定化と検証ルールが必須である、という点です。これらは投資対効果の観点から運用設計に直結しますよ。

田中専務

なるほど。最後にもう一つだけ。研究はどのように有効性を検証しているのですか。実験結果は現場に適用できそうですか。

AIメンター拓海

重要な点です。論文はEVOKEというベンチマークを作り、テキストと画像を含む変化するニュースや事象を使って評価しています。比較対象には商用の大規模マルチモーダルモデル(例:GeminiやPerplexity AI)も含め、複数戦略の精度や一貫性、忘却の程度を測定しました。結果として、完全な解はまだなく、現場に導入する際は段階的な検証と人的チェックの仕組みが不可欠であると結論づけています。

田中専務

分かりました。では実務としては、まずは検索を組み込んだPoC(概念実証)を低コストで回し、画像と文言の整合性チェックを人手で入れる体制から始めるという理解でいいですか。投資は段階的にという方針で。

AIメンター拓海

その通りです、田中専務。段階的な導入と検証ルールの整備、そしてIAGなどの新しい手法を視野に入れた中長期計画が現実的で効果的です。大丈夫、一緒に計画を組み立てれば必ずできますよ。

田中専務

分かりました。自分なりにまとめますと、「EVOKEという評価軸で、画像と言語を合わせた情報更新の難しさが明確になった。短期は検索ベース、長期は動的更新と運用整備が必要」ということで間違いなければこれで会議で説明します。ありがとうございました。

概要と位置づけ

結論を先に述べると、この論文は大規模マルチモーダルモデル(Large Multimodal Models, LMMs)が現実世界の変化する知識に追随する能力について、評価基準と比較手法を体系化し、運用上の設計指針を示した点で大きく貢献している。従来、多くの研究はテキスト中心の大規模言語モデル(Large Language Models, LLMs)に焦点を当ててきたが、本研究は画像と文章を同時に扱うLMMsに特化し、変化する情報をどう安全に取り込むかという実用上の課題に踏み込んでいる。

まず基礎的な位置づけとして、この研究は「学習済みの静的モデルが持つ知識」と「時間経過で更新が必要な現実世界の事実」を区別し、そのギャップを評価するためのベンチマークを提示している。応用面では、ニュースや製品情報、現場の写真などが頻繁に更新される実業務でLMMを使う際の設計指針を与えることを目的としている。企業が実務で直面する「旧情報と新情報の混在による誤判断」のリスク低減に直結する研究である。

研究の貢献は三つの観点で整理できる。第一に、マルチモーダルな変化知識を評価するためのEVOKEベンチマークを設計した点。第二に、複数の検索・注入戦略(Text-Only、Image-Only、UniIR、MM-RAG、Golden Context)を統一的に比較した点。第三に、インターネット検索を推論プロセスに組み込むInternet-Augmented Generation(IAG)の実装と商用モデルとの比較を通じて、運用上の現実的な課題を明らかにした点である。

本研究は、経営判断としての導入可否評価に直接役立つ。具体的には、短期的に検証可能な検索ベースの運用と、中長期的なモデル更新の設計がどのように費用対効果に影響するかを示唆する。つまり、研究は理論的な新規性だけでなく、現場の運用設計に即した示唆を与える点が重要である。

最後に、本研究が示すのは「解決済みの課題」ではなく「運用上の最適解を探るためのフレームワーク」である。モデル自体の更新コスト、検索精度、視覚と言語の整合性、そして人的監査の必要性をセットで考えることが導入成功の鍵だと結論付けている。

先行研究との差別化ポイント

従来研究の多くは大規模言語モデル(LLMs)に焦点を当て、主にテキストデータからの知識注入や忘却防止(catastrophic forgetting)に関する手法を提案してきた。これらの研究はFine-tuning(微調整)やRetrieval-Augmented Generation(RAG、検索強化生成)を用いて知識の追加や参照を行う点で有益である。しかし、これらはマルチモーダル情報、すなわち画像とテキストが組み合わさる現場のデータに対しては検証が不十分であった。

本研究はそのギャップを埋めるため、テキストと画像が混在する実データを用いて比較評価を行っている点で差別化される。特に、Image-OnlyやUniIRといった視覚特徴を考慮した検索戦略を明示的に評価対象に含めた点が新しい。これにより、視覚情報が絡む場合に従来のテキスト中心手法が陥る誤りや整合性の崩れを可視化している。

もう一つの差別化点は、商用の大規模マルチモーダルモデル(例:GeminiやPerplexity AIなど)をベースラインに含め、研究成果の実務への適用可能性を直接検証している点である。単純な学術的検証に留まらず、実際にサービスとして提供されるモデルとの比較を通じて運用上の限界を示したことは、企業側の意思決定にとって有益である。

さらに、論文は「Golden Context(理想的な文脈)」を基準として提示しており、現在の手法がどこで理想から乖離するかを明確に示している。これにより、どの部分に投資すべきか(検索精度、視覚特徴抽出、モデル更新)の優先順位が分かる。

以上の差別化により、本研究は単なる手法提案に留まらず、企業が段階的に導入し検証する際の評価軸と設計指針を提供する点で先行研究と明確に異なる。

中核となる技術的要素

本研究の技術的中核は三つある。第一はEVOKEベンチマークの設計で、変化する事象を含むテキストと画像を組み合わせたデータセットを用いて、知識の更新と保持の両面を評価できる点である。第二は複数の検索・注入戦略の比較であり、Text-Only(テキストのみ)、Image-Only(視覚のみ)、UniIR(統合的検索)、MM-RAG(マルチモーダルRAG)を同一土俵で評価していることが重要だ。第三はInternet-Augmented Generation(IAG、インターネット拡張生成)の導入であり、リアルタイム検索を推論過程に組み込むことで変化知識の取得を試みている。

技術的なポイントを具体的に説明すると、Text-Onlyは既存の検索インデックスとテキスト類似度に依存するためテキスト中心の更新には有効だが、画像と言語の結合場面では文脈を誤るリスクがある。Image-Onlyは視覚類似度で近い事例を引けるが、同一視覚に対し異なる時点の情報が混在する場合に誤誘導が起きる。UniIRは両者を融合して候補を選ぶが、融合手法の設計次第で性能が大きく変わる。

IAGは特に実用的な方向性を示す。推論時にインターネット検索を行い最新情報を取り込むため、静的に学習したモデルの知識の古さを補える利点がある。ただし検索結果の信頼性、検索速度、そして結果の統合方法(どの情報を文脈として採用するか)をどう設計するかが実装上のキモとなる。

最後に、モデル更新の選択肢としてはFine-tuning(微調整)やLoRA(Low-Rank Adaptation, 低ランク適応)などのパラメータ効率的手法が検討されるが、これらは更新の頻度やスケールを考えると運用コストと品質のトレードオフが存在する。したがって、技術選定は運用方針と整合させる必要がある。

有効性の検証方法と成果

検証方法として、本研究はEVOKEベンチマーク上で各手法の精度、一貫性、忘却の度合いを測定した。具体的には、過去の事象と最新の事象が混在するクエリ群を用意し、各手法が最新情報を正しく反映する割合と、古い誤情報を排除できる割合を評価した。比較対象には研究実装の手法群と市販の大規模マルチモーダルモデルを含めている。

成果の要点は明快だ。Text-OnlyやImage-Onlyの単独戦略は場面依存で効果を発揮するが、マルチモーダルな整合性確保には不十分である。UniIRやMM-RAGのような統合的アプローチは改善を示す一方で、Golden Context(理想的文脈)とのギャップは依然大きい。IAGは最新情報の取り込みに有効性を示したが、安定性や誤情報の取り込みリスクを伴った。

また、商用モデルとの比較では、商用モデルが一定の実用性を示すものの、カスタムデータや業界固有の更新には課題が残ることが明らかになった。これにより、汎用的な商用モデルのままでは業務特化の要件を満たせないケースがあるという示唆が得られた。

総じて、本研究は現行手法の限界を実証しつつ、IAGやハイブリッド運用が現場での実用性を高める有望な方向であることを示している。だが、導入には人的検証、検索ソースの信頼性評価、運用ルールの整備が不可欠である。

研究を巡る議論と課題

本研究が提示する議論点は複数ある。第一に、知識注入の方法論において「モデルの内部を変える(Fine-tuning)」か「外部情報を参照する(Retrieval)」かのトレードオフである。前者は一度更新すれば高速応答が可能だが更新コストとリスクが高い。後者は低コストで柔軟だが参照の妥当性と応答の一貫性をどう担保するかが課題となる。

第二に、マルチモーダル情報特有の「整合性問題」がある。画像とテキストが矛盾するケースや、視覚的に似ているが時間的に異なる事象を選んでしまう問題は、検索アルゴリズムとランキングの改良だけでは完全に解決しない可能性がある。これにより人の監査やルールベースのチェックが依然重要となる。

第三に、IAGの運用上のリスクだ。インターネットソースの信頼性、情報更新の頻度、検索コスト、レスポンス時間など運用パラメータの最適化が必要であり、業務用途に応じたSLA(Service Level Agreement、サービス水準)の設計が前提となる。加えて、誤情報混入時のロールバック手順や説明責任の確保が不可欠である。

最後に、評価指標自体の拡張が必要だという点が挙げられる。単なる正答率だけでなく、誤情報リスク、更新速度、人的負荷など多面的な評価軸を導入することが、実務適用のための次の課題である。研究はその方向性を示したが、標準化にはさらなるコミュニティの合意が必要だ。

今後の調査・学習の方向性

今後は三つの方向で研究と実務の橋渡しを進めるべきである。第一に、検索とモデル更新を組み合わせたハイブリッド運用の設計と、そのための評価指標の整備である。短期的には検索で運用しつつ、頻出する更新は低コストな適応(LoRA等)で取り込むハイブリッドが現実的だ。第二に、視覚と言語の整合性を高めるためのマルチモーダル検索アルゴリズムの改良が必要であり、特にランキングとフィルタリングの精度向上が求められる。

第三に、企業が実装する際の運用ガバナンスの整備だ。検索ソースのホワイトリスト化、人的検証フロー、誤情報発生時の対応プロセスなど運用ルールを標準化することが導入成功の鍵である。研究は技術的方向性を示したが、実務への落とし込みには組織的な準備が不可欠である。

最後に、検索ベースのPoCを早期に回し、評価軸に基づくデータを蓄積することを推奨する。それにより、どの程度まで自動化できるか、どの工程に人的確認が必要かを実データで把握できる。段階的に投資を行い、技術成熟度に応じてモデル更新の比率を高める戦略が望ましい。

検索に使える英語キーワード

Evolving Knowledge, Multimodal Models, Retrieval-Augmented Generation, Internet-Augmented Generation, EVOKE benchmark

会議で使えるフレーズ集

「このPoCは検索ベースで始め、視覚と言語の整合性チェックを人手で補完する段階的導入を提案します。」

「短期的には外部検索で最新情報を参照し、長期的には頻出更新のみモデル適応で取り込むハイブリッド運用を目指します。」

「EVOKEの視点で評価すれば、どのフェーズで人的監査を残すべきかが明確になります。」

K. Jiang et al., “When Large Multimodal Models Confront Evolving Knowledge: Challenges and Pathways,” arXiv preprint arXiv:2505.24449v1, 2025.

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