Google版賈維斯即將問世,最強Gemini 2.0加持!AI自主操控電腦時代來臨

新智元報導  

編輯:桃子 LRS

【新智元導讀】科幻中的賈維斯,已經離我們不遠了。Claude 3.5接管人類電腦掀起了人機交互全新範式,爆料稱Google同類Project Jarvis預計年底亮相。AI操控電腦已成為微軟、蘋果等巨頭,下一個發力的戰場。

AI接管人類電腦,就是下一個未來!

幾天前,Anthropic向所有人展示了,Claude 3.5自主看屏幕操作光標完成複雜任務,足以驚掉下巴。

剛剛,Information獨家爆料稱,Google正開發同類新項目「Project Jarvis」,能將Chrome網頁任務自動化。

Google「賈維斯」將由未來版Gemini 2.0驅動,預計在12月亮相。

起這個名字,是為了向鐵甲奇俠中的J.A.R.V.I.S致敬。

無獨有偶,微軟團隊悄悄放出的OmniParser,也在篤定AI智能體操控屏幕的未來。

論文地址:https://arxiv.org/pdf/2408.00203論文地址:https://arxiv.org/pdf/2408.00203

OmniParser主要是一個屏幕解析的工具,可以將截圖轉化為結構化數據,幫助AI精準理解用戶意圖。

不僅如此,OpenAI內部已有了AI智能體雛形,可以操控計算機完成在線訂餐、自動查詢解決編程難題等任務。

包括蘋果在內,預計在明年發佈跨多個APP屏幕識別能力。最新迭代的Ferret-UI 2,就是通用UI模型。

可見,「Computer use」已經成為科技大廠們,重點發力的下一個戰場。

Google「賈維斯」年底出世,最強Gemini 2加持

代號為Jarvis Project項目,本質上是一個大動作模型(LAM),也是Google一直以來在做的大模型方向。

它專門針對GoogleChrome瀏覽器,進行了優化。

具體操作原理,與Claude 3.5類似,通過截屏、解析屏幕內容,然後自動點擊按鈕,或輸入文本,最終幫助人們完成基於網頁的日常任務。

不論是收集研究信息、購物,或是預定航班等任務,Google「賈維斯」均可實現。

不過,它在執行不同操作時,中間會有幾秒鍾的思考時間。

因此,在終端設備中運行還不太現實,仍然需要雲上操作。

5月的GoogleI/O大會上,GoogleCEO劈柴曾展示了,Gemini和Chrome如何協同工作的樣貌。

如前所述,Google「賈維斯」將由Gemini 2.0加持,也就意味著年底我們可以看到進步版Gemini模型。

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微軟OmniParser也下場了

緊接著Claude「計算機使用」發佈之後,微軟就開源了AI框架OmniParser。

假設你想要去拜斯峽穀國家公園,不知是否需要訂票入園,這時OmniParser可以帶你查詢。

它會解析屏幕後,自動點擊「permits」按鈕,然後再截屏找到「拜斯峽穀國家公園」,最後就可以完成用戶任務。

可見,想要把類似GPT-4V的多模態大模型應用於操作系統上,模型還需要具備強大的屏幕解析能力,主要包括兩方面:

1、準確地識別用戶界面中的可交互圖標;

2、理解屏幕截圖中各種元素的語義,並準確將預期動作與屏幕上的相應區域關聯起來。

基於上述思路,微軟最新提出的OmniParser模型,可以將用戶界面截圖解析為結構化元素,顯著增強了GPT-4V在對應界面區域預測行動的能力。

方法

一個複雜的操作任務通常可以分解成多個子行動步驟,在執行過程中,模型需要具備以下能力:

1、理解當前步驟的用戶界面,即分析屏幕內容中大體上在展示什麼、檢測到的圖標功能是什麼等;

2、預測當前屏幕上的下一個動作,來幫助完成整個任務。

研究人員發現,將這兩個目標分解開,比如在屏幕解析階段只提取語義信息等,可以減輕GPT-4V的負擔;模型也能夠從解析後的屏幕中利用更多信息,動作預測準確率更高。

因此,OmniParser結合了微調後的可交互圖標檢測模型、微調後的圖標描述模型以及光學字符識別(OCR)模塊的輸出,可以生成用戶界面的結構化表示,類似於文檔對象模型(DOM),以及一個疊加潛在可交互元素邊界框的屏幕截圖。

可交互區域檢測(Interactable Region Detection)

從用戶界面屏幕中識別出「可交互區域」非常關鍵,也是預測下一步行動來完成用戶任務的基礎。

研究人員並沒有直接提示GPT-4V來預測屏幕中操作範圍的xy坐標值,而是遵循先前的工作,使用標記集合方法在用戶界面截圖上疊加可交互圖標的邊界框,並要求GPT-4V生成要執行動作的邊界框ID。

為了提高準確性,研究人員構造了一個用於可交互圖標檢測的微調數據集,包含6.7萬個不重覆的屏幕截圖,其中所有圖像都使用從DOM樹派生的可交互圖標的邊界框進行標記。

為了構造數據集,研究人員首先從網絡上公開可用的網址中提取了10萬個均勻樣本,並從每個URL的DOM樹中收集網頁的可交互區域的邊界框。

除了可交互區域檢測,還引有一個OCR模塊來提取文本的邊界框。

然後合併OCR檢測模塊和圖標檢測模塊的邊界框,同時移除重疊度很高的框(閾值為重疊超過90%)。

對於每個邊界框,使用一個簡單的算法在邊框旁邊標記一個ID,以最小化數字標籤和其他邊界框之間的重疊。

整合功能的局部語義(Incorporating Local Semantics of Functionality)

研究人員發現,在很多情況下,如果僅輸入疊加了邊界框和相關ID的用戶界面截圖可能會對GPT-4V造成誤導,這種局限性可能源於GPT-4V無法「同時」執行「識別圖標的語義信息」和「預測特定圖標框上的下一個動作」的復合任務。

為瞭解決這個問題,研究人員將功能局部語義整合到提示中,即對於可交互區域檢測模型檢測到的圖標,使用一個微調過的模型為圖標生成功能描述;對於文本框,使用檢測到的文本及其標籤。

然而,目前還沒有專門為用戶界面圖標描述而訓練的公共模型,但這類模型非常適合目標場景,即能夠為用戶界面截圖提供快速準確的局部語義。

研究人員使用GPT-4o構造了一個包含7000對「圖標-描述」的數據集,並在數據集上微調了一個BLIP-v2模型,結果也證明了該模型在描述常見應用圖標時更加可靠。

實驗評估

SeeAssign任務

為了測試GPT-4V模型正確預測邊界框描述所對應的標籤ID的能力,研究人員手工製作了一個名為SeeAssign的數據集,其中包含了來自3個不同平台(移動設備、桌面電腦和網絡瀏覽器)的112個任務樣本,每個樣本都包括一段簡潔的任務描述和一個屏幕截圖。

根據難度,任務被分為三類:簡單(少於10個邊界框)、中等(10-40個邊界框)和困難(超過40個邊界框)。

GPT-4V不帶局部語義的提示:

Here is a UI screenshot image with bounding boxes and corresponding labeled ID overlayed on top of it, your task is {task}. Which icon box label you should operate on? Give a brief analysis, then put your answer in the format of \n‘‘‘ Box with label ID: [xx]‘‘‘\n

帶局部語義的提示:

Here is a UI screenshot image with bounding boxes and corresponding labeled ID overlayed on top of it, and here is a list of icon/text box description: {parsed_local_semantics}. Your task is {task}. Which bounding box label you should operate on? Give a brief analysis, then put your answer in the format of \n‘‘‘Box with label ID: [xx]‘‘‘\n

從結果來看,GPT-4V經常錯誤地將數字ID分配給表格,特別是當屏幕上有很多邊界框時;通過添加包括框尼雲本和檢測到的圖標的簡短描述在內的局部語義,GPT-4V正確分配圖標的能力從0.705提高到0.938

ScreenSpot評估

ScreenSpot數據集是一個基準測試數據集,包含了來自移動設備(iOS、Android)、桌面電腦(macOS、Windows)和網絡平台的600多個界面截圖,其中任務指令是人工創建的,以確保每個指令都對應用戶界面屏幕上的一個可操作元素。

結果顯示,在三個不同的平台上,OmniParser顯著提高了GPT-4V的基線性能,甚至超過了專門在圖形用戶界面(GUI)數據集上微調過的模型,包括SeeClick、CogAgent和Fuyu,並且超出的幅度很大。

還可以注意到,加入局部語義(表中的OmniParser w. LS)可以進一步提高整體性能,即在文本格式中加入用戶界面截圖的局部語義(OCR文本和圖標邊界框的描述),可以幫助GPT-4V準確識別要操作的正確元素。

Mind2Web評估

測試集中有3種不同類型的任務:跨領域、跨網站和跨任務,可以測試OmniParser在網頁導航場景中的輔助能力。

結果顯示,即使沒有使用網頁的HTML信息,OmniParser也能大幅提高智能體的性能,甚至超過了一些使用HTML信息的模型,表明通過解析屏幕截圖提供的語義信息非常有用,特別是在處理跨網站和跨領域任務時,模型的表現尤為出色。

AITW評估

研究人員還在移動設備導航基準測試AITW上對OmniParser進行了評估,測試包含3萬條指令和71.5萬條軌跡。

結果顯示,用自己微調的模型替換了原有的IconNet模型,並加入了圖標功能的局部語義信息後,OmniParser在大多數子類別中的表現都有了顯著提升,整體得分也比之前最好的GPT-4V智能體提高了4.7%。

這表明了,模型能夠很好地理解和處理移動設備上的用戶界面,即使在沒有額外訓練數據的情況下也能表現出色。

參考資料:

https://microsoft.github.io/OmniParser/

https://x.com/Prashant_1722/status/1850265364158124192