What Color Is the Text? A Benchmark for Hallucination Induced by Image-Embedded Prompt
تقدم هذه الورقة معيار "سترووب المضمن" (Embedded Stroop) ومجموعة بيانات "ما لون النص" (WCIT) لإثبات أن النماذج اللغوية الكبيرة متعددة الوسائط تعاني بشكل متكرر من "هلوسات ستروب"، حيث تجيب بشكل غير صحيح بالمعنى الدلالي للنص المضمن في صورة ما بدلاً من اللون الفعلي لذلك النص، مما يكشف أن المقروئية الدلالية يمكن أن تطغى على الإدراك البصري للون.
المؤلفون الأصليون:Jinkun Zhao, Lei Huang, Haixin Ge, Wenjun Wu
في عالم الذكاء الاصطناعي، تبرز فئة متنامية من الأنظمة تُعرف بالنماذج اللغوية الكبيرة متعددة الوسائط. هذه العقول الرقمية يمكنها رؤية الصور وقراءة النصوص، ثم دمج هاتين الحاستين للإجابة على أسئلة حول العالم. لقد أصبحت هذه النماذج بارعة بشكل ملحوظ في وصف صورة أو حل لغز بناءً على صورة ما. ومع ذلك، تماماً مثل البشر، لا تسلم هذه الأنظمة من الارتباك؛ إذ يمكنها أحياناً أن تُخدع بما تراه، أو بدقة أكثر، بكيفية تفسيرها لما تراه. ومن الأمثلة الكلاسيكية على هذا الارتباك ما يُعرف بـ "تأثير ستروب" (Stroop effect)، وهو اختبار نفسي شهير. في هذا الاختبار، يُعرض على الشخص كلمة مثل "RED" (أحمر) مطبوعة بحبر أزرق. وإذا طُلب منه تحديد لون الحبر، فإن الدماغ البشري غالباً ما يتعثر لأن الدماغ يقرأ كلمة "RED" تلقائياً قبل أن يتمكن من التركيز على اللون الأزرق. يتعين على الدماغ بذل جهد كبير لتجاهل معنى الكلمة والتركيز فقط على اللون المرئي. ولسنوات، تساءل العلماء عما إذا كانت هذه النماذج الحاسوبية المتقدمة تعاني من نفس النوع من الخلل الذهني عندما تنظر إلى الصور.
قرر فريق من الباحثين في جامعة بهيانغ في الصين وضع هذا التساؤل قيد الاختبار عبر تجربة جديدة صُممت خصيصاً للآلات. لقد أنشأوا معياراً تقييمياً أطلقوا عليه اسم "ما لون النص؟"، والذي يقدم للكمبيوتر صورة بسيطة ولكنها مخادعة. فبدلاً من طرح السؤال على الكمبيوتر في صندوق نصي منفصل، قاموا بكتابة السؤال مباشرة على الصورة نفسها. تخيل مربعاً أبيض كُتبت عليه عبارة "ما لون النص؟" بحبر أسود. وداخل هذه الصورة نفسها، توجد كلمة أخرى، مثل "BLUE" (أزرق)، ولكن هذه الكلمة مطبوعة بحبر أحمر. والمطلوب من الكمبيوتر هو تحديد لون الحبر المستخدم لكلمة "BLUE". التحدي يكمكم في أن على الكمبيوتر تجاهل معنى كلمة "BLUE" والإبلاغ عن أن الحبر في الواقع أحمر. هذا الإعداد يجبر الآلة على الاختيار بين ما تقوله الكلمة وما تراه العين.
عندما أجرى الباحثون هذا الاختبار على ستة عشر نموذجاً مختلفاً من نماذج الذكاء الاصطناعي، تتراوح بين المشاريع مفتوحة المصدر والأنظمة التجارية القوية، كانت النتائج مذهلة. لقد فشلت الآلات في كثير من الأحيان أكثر مما نجحت. وفي الواقع، عندما كان السؤال مدمجاً مباشرة داخل الصورة، كانت النماذج تتجاهل في كثير من الأحيان اللون الفعلي للحبر وتكتفي بالإجابة باللون المذكور في النص. على سبيل المثال، إذا كُتبت كلمة "GREEN" (أخضر) بحبر أرجواني، فإن النموذج سيجيب بثقة: "أخضر". حدث هذا رغم أن النماذج كانت تستطيع تحديد اللون بشكل صحيح إذا طُرح السؤال في صندوق نصي منفصل بدلاً من كتابته على الصورة. ووجدت الدراسة أن هذا النوع المحدد من الخطأ، حيث يتشتت انتباه الآلة بمعنى الكلمات بدلاً من الواقع المرئي، حدث في جزء كبير من المحاولات. وفي بعض الحالات، كان أكثر من نصف الأخطاء التي ارتكبتها النماذج ناتجة عن هذا الارتباك المحدد، حيث أعطت الأولوية للنص على اللون.
أراد الباحثون التأكد من أن هذه ليست مجرد حالة لكون النماذج سيئة في تسمية الألوان بشكل عام. وللتحقق من ذلك، نظروا في مجموعة من الصور التي نجحت فيها النماذج سابقاً في تسمية الألوان بشكل صحيح عندما طُرح السؤال بشكل منفصل. وحتى عندما كانت النماذج تعرف أسماء الألوان، ظلت تقع في الفخ عندما يكون السؤال مدمجاً في الصورة. وقد أثبت هذا أن المشكلة لم تكن نقصاً في المفردات أو عجزاً بسيطاً عن رؤية الألوان، بل كانت قضية أعمق حيث طغت قدرة الآلة على قراءة النص على قدرتها على رؤية التفاصيل المرئية. كما اختبرت الدراسة ما سيحدث إذا جعلوا النص أصعب في القراءة؛ فعندما قلبوا الصورة رأساً على عقب أو غطوا أجزاءً من الكلمات بكتل سوداء، ارتكبت النماذج أخطاءً أقل. وهذا يشير إلى أن الارتباك يأتي من قدرة الآلة على قراءة المعنى الدلالي للكلمات بوضوح. فعندما يكون النص مشوشاً أو مخفياً، تعتمد الآلة أكثر على اللون المرئي، ويتحسن أداؤها.
وعلى الرغم من هذه النتائج، أشار الباحثون إلى أن المشكلة لا تُحل بسهولة بمجرد إخبار الآلة بأن تنتبه. لقد جربوا إعطاء النماذج تعليمات خاصة لتحذيرها من الخدعة، وبينما قلل ذلك من عدد المرات التي تقع فيها النماذج في فخ النص، إلا أنه لم يجعلها أفضل بكما في رؤية اللون الصحيح بالفعل؛ فقد بدأت النماذج ببساطة في ارتكاب أنواع مختلفة من الأخطاء. وتخلص الدراسة إلى أن أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية لديها نقطة ضعف جوهرية: فعندما تتعارض المعلومات المرئية مع النص، فإن النص هو الذي يفوز غالباً. وهذا يشير إلى أن هذه النماذج لا "ترى" العالم حقاً بالطريقة التي يفعلها البشر، بل تتأثر بشدة بأنماط اللغة التي تعلمتها. ومع نشر هذه الأنظمة في مواقف من الواقع، مثل قراءة لافتات الطرق أو تحديد الأشياء في البيئات المعقدة، فإن هذا الميل للوثوق بالنص على حساب الرؤية قد يؤدي إلى قرارات غير موثوقة. ويعمل هذا العمل كتحذير واضح بأنه لكي تصبح هذه الآلات قوية حقاً، فإنها تحتاج إلى تعلم كيفية الموازنة بين ما تقرأه وما تراه، بدلاً من ترك حاسة واحدة تهيمن تماماً على الأخرى.
ملخص تقني: ما هو لون النص؟ معيار للهلوسة الناجمة عن المطالبات المدمجة في الصور
1. تعريف المشكلة
أظهرت النماذج اللغوية الكبيرة متعددة الوسائط (MLLMs) كفاءة كبيرة في مواءمة الإدراك البصري مع الاستدلال اللغوي. ومع ذلك، فإن موثوقيتها تتعرض للتقويض بشكل متكرر بسبب الهلوسة حيث تبتعد المخرجات عن الواقع البري. وبينما تعزو الأبحاث الحالية هذه الإخفاقات بشكل أساسي إلى عدم المواءمة عبر الوسائط (التعارض بين المطالبات النصية الخارجية والمحتوى البصري)، تحدد هذه الورقة تحديًا أكثر دهاءً: التداخل الدلالي داخل الوسيط الواحد.
المشكلة الجوهرية التي تتناولها هي تأثير "ستروب المدمج" (Embedded Stroop): ماذا يحدث عندما يتم عرض الاستعلام نفسه مباشرة داخل المدخل البصري؟ في هذا الوسيط الموحد، يتعايش المحتوى الدلالي (نص الاستعلام) والسمات البصرية (لون الحبر) في مساحة البكسل. وتفترض الورقة أن النماذج الحالية قد تعطي الأولوية لقراءة المحتوى الدلالي للنص المدمج على حساب إدراك لونه البصري الفعلي، مما يؤدي إلى هلوسة منهجية تفشل بروتوكولات التقييم المنفصلة القياسية في كشفها.
2. المنهجية: معيار WCIT
لعزل وقياس هذا التداخل، قدم المؤلفون معيار "ما لون النص؟" (What-Color-Is-the-Text - WCIT).
بناء مجموعة البيانات
لوحة الألوان: تم اختيار قائمة منسقة من 59 لونًا دقيقًا من مستودع متخصص.
التصفية: قامت عملية تصفية تعتمد على ΔE00 (CIEDE2000) باستبعاد الألوان منخفضة التباين، والنغمات القريبة من الأسود، والأسماء المركبة لضمان التمايز الإدراكي.
توليد المحفزات: تتكون العينات من خلفية بيضاء تحتوي على ثلاثة مكونات:
الاستعلام المدمج: عبارة "What color is the text?" (ما لون النص؟) مكتوبة باللون الأسود.
المحفز المستهدف: كلمة تمثل لونًا (مثل "RED" - أحمر) مكتوبة بلون فيزيائي متضارب (مثل حبر أزرق).
المتغيرات: يتضمن المعيار ثلاث حالات رئيسية لاختبار قوة التأثير:
ستروب القياسي (التحكم): يتم تقديم الاستعلام عبر نص مطب (Prompt)، بينما تحتوي الصورة فقط على المحفز المتضارب.
ستروب المدمج (الأساسي): يتم دمج الاستعلام بصريًا داخل الصورة بجانب المحفز.
المتغيرات العدائية: تشمل النسخ المقلوبة (النص مقلوب مكانيًا) والمقنعة (النص محجوب) لاختبار ما إذا كان تعطيل الوضوح الدلالي يخفف من الهلوسة.
مجموعة التحكم: تستبدل الكلمة اللونية المتضاربة بمفردات محايدة دلاليًا لعزل التعرف البصري عن التداخل الدلالي.
إطار التقييم
اقترح المؤلفون تفكيك الخطأ ثلاثي الاتجاهات للتمييز بين إخفاقات الإدراك العام والاستحواذ الدلالي المحدد:
الدقة (Acc): تحديد اللون البصري بشكل صحيح.
معدل هلوسة ستروب (SHR): الإجابة بشكل خاطئ بلون النص الدلالي (معنى الكلمة) بدلاً من اللون البصري.
معدل الخطأ الآخر (OER): التنبؤ بلون ليس هو الهدف البصري ولا الدلالي (فشل التسمية العام).
بالإضافة إلى ذلك، تم تقديم نسبة تداخل ستروب (SIR) لقياس حصة الاستجابات الخاطئة التي هي تحديدًا هلوسات ستروب، لتمييز الاستحواذ الدلالي عن التخمين العشوائي.
الإعداد التجريبي
النماذج: تم تقييم 16 نموذجًا من النماذج اللغوية الكبيرة متعددة الوسائط، بما في ذلك الأنظمة المملوكة (مثل GPT-5، GPT-4o، Gemini 2.5/3) والأنظمة مفتوحة المصدر (مثل Qwen3-VL، InternVL، DeepSeek-VL، Gemma-3).
المقاييس: تضمن التقييم اختبارات التبديل (5,000 عملية خلط) والتحليل الشرطي المقتصر على العينات التي أدت فيها النماذج أداءً صحيحًا في حالة "القياسي".
3. النتائج الرئيسية
يكشف التقييم عن ضعف واسع النطاق في كل من النماذج المملوكة ومفتوحة المصدر:
معدلات هلوسة عالية: تحت حالة "ستروب المدمج"، تظهر النماذج طفرة كبيرة في معدل SHR. على سبيل المثال، وصل نموذج Gemma-3-12B إلى SHR بنسبة 78.5%، ووصل Qianfan-VL-8B إلى 83.5%. في المقابل، أظهر إعداد "ستروب القياسي" (النص المطالب) معدل SHR أقل بكثير (غالبًا <15%)، مما يؤكد أن الهلوسة مدفوعة بالدمج البصري للاستعلام، وليس بالمحتوى الدلالي للسؤال.
هيمنة الاستحواذ الدلالي: يظهر تفكيك الخطأ ثلاثي الاتجاهات أن الأخطاء ليست عشوائية بالنسبة للعديد من النماذج. إن نسبة SIR أعلى بكثير من خط الأساس العشوائي (1.7%) في 56 حالة من أصل 64 حالة صعوبة للنماذج (بعد تصحيح FDR). وبالنسبة لبعض النماذج (مثل Kimi-VL-A3B)، فإن جميع الأخطاء تقريبًا (SIR ≈ 91%) هي هلوسات ستروب.
التحليل الشرطي: حتى عند قصر التحليل على العينات التي حددت اللون بشكل صحيح في الإعداد "القياسي"، ظل متوسط SHR الشرطي مرتفعًا عند 51.9% (فاصل ثقة 95%: [35.4%، 66.8%]). وهذا يؤكد أن التأثير ليس مجرد نتيجة لعدم القدرة على تسمية الألوان، بل هو فشل محدد في تثبيط المعالجة الدلالية عندما تتعارض مع الإدراك البصري.
الإدراك خشن الحبيبات: عند رسم خرائط الـ 59 لونًا دقيقًا إلى 11 عائلة ألوان أساسية، احتفظت النماذج بإدراك لوني خشن (38.4% دقة) لكنها ظلت تظهر SHR كبيرًا (21.6%). يشير هذا إلى أن الاستحواذ الدلالي يستمر حتى عند إزالة عدم التطابق في المفردات.
التخفيف عبر التعطيل: يؤدي تعطيل الوضوح الدلالي إلى تقليل الهلوسة بشكل كبير. أدى قلب أو حجب النص المدمج (على سبيل المثال، حجب بنسبة 25%) إلى استعادة كبيرة في الدقة وانخفاض في SHR، مما يشير إلى أن التأثير يعتمد على وضوح النص الدلالي.
4. المساهمات الرئيسية
معيار WCIT: أداة تشخيصية محكومة تدمج الاستعلامات مباشرة في المدخل البصري، مما يسمح بتقييم موحد للوسيط لترتيب الأولويات بين البصري والدلالي.
إطار تفكيك الخطأ: طريقة مبتكرة تفصل بين الإدراك الصحيح، والاستحواذ الدلالي الخاص بـ "ستروب"، وفشل التسمية العام، والتي تم التحقق من صحتها من خلال اختبارات التبديل والتحليل الشرطي.
التحقق الشرطي: إثبات أن تأثير ستروب هو ظاهرة تداخل حقيقية، وليس نتاجًا لضعف قدرات تسمية الألوان، وهو ما ثبت من خلال ارتفاع SHR الشرطي في النماذج التي تعمل جيدًا في الإعدادات القياسية.
التقييم الموسع: اختبار منهجي لـ 16 نموذجًا يكشف أن الاضطرابات العدائية (القلب/الحجب) يمكن أن تقمع الهلوسة، وأن المطالبات الواعية بالاضطراب يمكن أن تقلل من SHR بنسبة تصل إلى 91% (رغم أنها تعيد توزيع الأخطاء بشكل أساسي إلى OER بدلاً من تحسين الدقة البصرية).
5. الأهمية والادعاءات
تدعي الورقة أن النماذج اللغوية الكبيرة متعددة الوسائط لم تتغلب حقًا على تأثير ستروب عندما يكون الصراع داخليًا ضمن الوسيط البصري. تشير النتائج إلى وجود إيمان أعمى مستمر بالنص، حيث يعمل "النص المرئي" كمحفز فائق يتجاوز الإدراك البصري.
الفشل داخل الوسيط الواحد: يتحدى هذا العمل الرأي السائد بأن الهلوسة هي في المقام الأول عابرة للوسائط. فهو يوضح أن إخفاقات الإدراك يمكن أن تنشأ من صراعات داخل الوسيط البصري نفسه.
الآثار الأمنية: يسلط التعرض لتداخل "ستروب المدمج" الضوء على مخاوف أمنية محتملة. في السيناريوهات الواقعية التي تتضمن معلومات نصية متضاربة (مثل لافتات الطرق المضللة أو الملصقات المتناقضة)، قد تنتج النماذج أحكامًا غير موثوقة من خلال إعطاء الأولوية للنص على الأدلة البصرية.
القيود: يشير المؤلفون بتواضع إلى أن المعيار يستخدم صورًا اصطناعية ونصوصًا باللغة الإنجليزية. كما يقرون بأن لوحة الألوان الـ 59 دقيقة تسبب عدم تطابق في المفردات، رغم أن تحليلهم الخشن يحاول التخفيف من ذلك. ويؤكدون أيضًا أنه بينما يمكن للتدخلات القائمة على المطالبات تقليل الاستحواذ الدلالي، إلا أنها لا تحل تمامًا تحدي الإدراك البصري الأساسي.
في الختام، يوفر WCIT اختبار ضغط مستهدفًا يكشف عن فجوة جوهرية في قدرة النماذج اللغوية الكبيرة متعددة الوسائط على الفصل بين السمات البصرية والمحتوى الدلالي المدمج، مما يحث الأبحاث المستقبلية نحو مواءمة أكثر قوة بين الوسائط.