arxiv.org·2026/10/23
现有依赖ICL数据训练或任务向量的多模态上下文学习方法在同基准上表现好,跨基准泛化差且遗忘已会任务;根因是视觉grounding弱,模型过度依赖文本线索并产生幻觉。ProCoRe在对比图像对上生成caption,用GPT-4o-mini分解为图像特有与共享propositions,以命题级图像-文本相似、文本蕴含与共享内容奖励经GRPO强化学习增强grounding,全程未见ICL格式样本。同时提出个性化基准PICL,从PororoSV、FlintstonesSV、StoryStream替换为个性化标识符,测试是否真正利用视觉示范而非预训练先验。作者报告在Qwen-VL-3-8B上,ProCoRe较off-the-shelf模型平均分类准确率提升5.6%、captioning ROUGE-L提升13.8%,在MS COCO、TrueMICL、ISEKAI及PICL上超过依赖ICL数据的SOTA,TAS更高、OpenCHAIR幻觉更低、通用VQA不降反升;消融确认增益来自命题级奖励而非对比对SFT或句级奖励。
为什么重要 做 MLLM/agent few-shot 落地时:ICL 能力可用 grounding 型 RL 激发,无需采集 ICL 语料,也不牺牲通用 VQA适合 做多模态 RL 微调、few-shot 评测与数据闭环的工程师
LLMs 已展现出强大的 in-context learning (ICL) 能力,但将其扩展到 Multimodal LLMs (MLLMs) 仍具挑战性。先前的多模态 ICL 方法通常依赖 ICL 专用数据集进行额外训练或任务向量提取,这可以在用于适配的同一 ICL 基准上提升性能。
然而,它们在其它基准上泛化不佳,并经常导致在先前已解决的任务上发生遗忘。为此,我们将 'visual grounding' 确定为核心瓶颈;MLLMs 往往未能关注演示中与任务相关的视觉证据,而是过度依赖文本线索并产生幻觉输出。为应对这一问题,我们提出 ProCoRe,通过对多模态对比数据进行对比强化学习来增强视觉 grounding,以改进多模态 ICL。
ProCoRe 为对比图像对生成标题,将其分解为命题,并优化对比奖励,鼓励与相应图像对齐、抑制与不匹配图像对齐。尽管从未见过 ICL 格式的训练样本,ProCoRe 相比现成 Qwen-VL-3-8B 模型,将平均多模态 ICL 分类准确率提升 5.6%,将 captioning ROUGE-L 提升 13.8%,在多个基准上超过依赖 ICL 数据的现有最优方法。最后,我们引入 PICL,一个个性化多模态 ICL captioning 基准,用于检验 MLLMs 是否真正理解视觉演示,而非依赖预训练语义先验。
LLMs have shown strong in-context learning (ICL) capability, but extending it to Multimodal LLMs (MLLMs) remains challenging.
Prior multimodal ICL methods often rely on ICL-specific datasets for additional training or task vector extraction, which can improve performance on the same ICL benchmark used for adaptation.
However, they do not generalize well to other benchmarks and often induce forgetting in previously well-solved tasks.
For this reason, we identify 'visual grounding' as the key bottleneck in multimodal ICL; MLLMs often fail to attend to task-relevant visual evidence in demonstrations, instead over-relying on textual cues and producing hallucinated outputs.
To address this, we propose ProCoRe to enhance visual grounding through contrastive reinforcement learning on multimodal contrastive data for improving multimodal ICL.
ProCoRe generates captions for contrastive image pairs, decomposes them into propositions, and optimizes contrastive rewards that encourage alignment with corresponding images while discouraging mismatched ones.
Despite never seeing ICL-formatted training examples, ProCoRe improves average multimodal ICL classification accuracy by 5.6% and captioning ROUGE-L by 13.8% over the off-the-shelf Qwen-VL-3-8B model, outperforming ICL-data-dependent state of the arts across benchmarks.
Finally, we introduce PICL, a personalized multimodal ICL captioning benchmark that tests whether MLLMs genuinely understand visual demonstrations rather than relying on pre-trained semantic priors.
MS COCO
0-shot,原模型 15.53
术语解释本文提出的个性化多模态 ICL 描述基准,标识符预训练未见过
4-shot,原模型 29.29
TrueMICL
4-shot,原模型 55.03
ISEKAI
12-shot,原模型 96.42
注释 · 数值为作者报告值;COCO/术语解释本文提出的个性化多模态 ICL 描述基准,标识符预训练未见过 用 ROUGE-L,TrueMICL/ISEKAI 用准确率出自 摘要、表 1、表 2
注释 · 本基准=训于 TrueMICL,跨基准=训于 ISEKAI;术语解释本文方法:命题级对比奖励的强化学习框架,训练不用 ICL 格式数据 未用任何 ICL 数据出自 表 2



EVIDENCE / METHODS
表格
术语解释本文方法:命题级对比奖励的强化学习框架,训练不用 ICL 格式数据 在两个描述基准的全部 shot 设置下 ROUGE-L 第一
| 方法 | MS COCO 0-shot | MS COCO 8-shot | 术语解释本文提出的个性化多模态 ICL 描述基准,标识符预训练未见过 0-shot | 术语解释本文提出的个性化多模态 ICL 描述基准,标识符预训练未见过 4-shot |
|---|---|---|---|---|
| Qwen-VL-3-8B 原模型 | 15.53 | 25.65 | 24.50 | 29.29 |
| STV 训于 MS COCO | 38.72 | 42.95 | 29.43 | 32.27 |
| STV 训于 术语解释本文提出的个性化多模态 ICL 描述基准,标识符预训练未见过 | 35.41 | 40.33 | 32.11 | 34.74 |
| SPARC 幻觉抑制 | 33.18 | 42.11 | 24.91 | 33.08 |
| 术语解释本文方法:命题级对比奖励的强化学习框架,训练不用 ICL 格式数据 无 ICL 数据 | 39.12 | 46.03 | 33.54 | 36.76 |
注释 · STV 训哪个基准就只在哪个基准强;SPARC 代表幻觉抑制路线,增益有限出自 表 1
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