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VLAarXiv:2610.14635

PVFH-Bench: 視覚言語モデルにおける前提誘発性視覚固着幻覚のベンチマーク

PVFH-Bench: Benchmarking Premise-Induced Visual Fixation Hallucinations in Vision-Language Models

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視覚言語モデルが誤ったテキスト前提に引きずられ、存在しない物体を幻覚する新たな失敗モードを測定するベンチマークを提案し、10モデルで脆弱性を実証した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 大規模視覚言語モデル(LVLMs)の物体幻覚の新たな失敗モード - Premise-Induced Visual Fixation Hallucination (PVFH)を提唱 - 視覚的に紛らわしい証拠に固執し、誤ったテキスト前提を受け入れ、存在しないが視覚的にありそうな物体を生成する推論エラー - 体系的に研究するためPVFH-Benchを導入 - 自動的に視覚的に紛らわしいが存在しないターゲットを構築 - 中核的な幻覚設定と診断サブセットを組み合わせ、物体認識からPVFHへの移行を追跡

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の物体幻覚研究とは異なり、認知科学の知覚バイアス研究に触発された新しい失敗モードに着目 - 前提誘導による視覚的固執幻覚(PVFH)という概念を初めて定義 - 既存ベンチマークはこの現象を体系的に評価していない - PVFH-Benchは自動構築と診断サブセットにより、幻覚の発生過程を追跡可能 - 10の最先端LVLMsで評価し、全てがPVFHに脆弱であることを示した

3. 技術・手法の肝は?

- PVFH-Benchの構築: 視覚的に紛らわしいが存在しないターゲットを自動生成 - 中核的な幻覚設定と診断サブセットをペアリング - 診断サブセットにより、物体認識からPVFHへの移行を追跡 - 10の最先端LVLMsを評価 - 明示的なchain-of-thought推論の影響も分析

4. どうやって有効だと検証した?

- 10の最先端LVLMsで実験 - 全ての評価モデルがPVFHに非常に脆弱であることを実証 - 明示的なchain-of-thought推論が、弱い視覚的手がかりを幻覚物体の支持証拠として過剰解釈させ、この失敗モードをさらに悪化させることを発見

5. 議論はある?

- PVFHはLVLMsの信頼性を損なう深刻な問題 - chain-of-thought推論が逆効果になる可能性を示唆 - 視覚的質問応答、embodied agents、人間-AI意思決定支援システムへの影響 - 要旨からは、緩和策や限界についての議論は不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究は明示されていない - 関連手法として、物体幻覚に関する既存研究、chain-of-thought推論、認知科学の知覚バイアス研究が挙げられる - 同分野の定番として、LVLMsの幻覚評価ベンチマーク(例: POPE, CHAIR)や視覚的質問応答タスクが考えられる

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Xinhao Wang, Junbo Cui, Zhenghao Liu, Yuan Yao, Xiaohua Li, Yu Gu, Ge Yu

分類: cs.CL, cs.CV

原文アブストラクト

Large Vision-Language Models (LVLMs) have achieved remarkable progress across a wide range of multimodal tasks. However, object hallucination remains a persistent challenge, undermining model reliability in applications such as visual question answering, embodied agents, and human-AI decision support systems. In this paper, inspired by cognitive science studies on perceptual bias, we investigate a new failure mode termed Premise-Induced Visual Fixation Hallucination (PVFH). Specifically, PVFH refers to a premise-induced reasoning error in which models become anchored to visually confusable evidence, accept a false textual premise, and subsequently generate responses about an absent yet visually plausible object. To systematically study this phenomenon, we introduce PVFH-Bench, a benchmark that automatically constructs visually confusable but absent targets and pairs the core hallucination setting with diagnostic subsets to trace how models move from object recognition to Premise-Induced Visual Fixation Hallucination. Experimental results on 10 state-of-the-art LVLMs demonstrate that all evaluated models are highly vulnerable to Premise-Induced Visual Fixation Hallucination. Moreover, we find that explicit chain-of-thought reasoning can further exacerbate this failure mode by encouraging models to overinterpret weak visual cues as supporting evidence for hallucinated objects.

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