讓多模態AI學會思考，反而會把圖畫錯了，這個反直覺的現象揭示了當前思考生成模型的缺陷。

北京大學，字節跳動，普林斯頓大學，中國科學院自動化研究所，芝加哥大學提出了讓圖像并行生成的新范式。

在人工智能的進化圖譜中，讓模型在行動前先思考，曾被視為通向更高智能的必經之路。

大語言模型中的思維鏈（CoT）技術已經無數次證明：通過拆解步驟、顯式推理，模型處理復雜任務的能力會呈指數級上升。

這一邏輯很自然地被遷移到了多模態領域——在生成或編輯圖像之前，讓模型先生成一段文本推理，規劃好要畫什么、怎么改，理論上應該能得到更精準的結果。

然而，該研究發現了一個令人不安的事實：在涉及世界知識推理的復雜指令下，這種先思考、后作畫的模式，反而降低了生成圖像的語義保真度。

問題出在順序二字上。

目前主流的多模態模型，大多采用自回歸（Autoregressive, AR）架構。這種架構就像一條單向流動的流水線：先由文本模塊吐出推理文字，再將這些文字作為上游原料投喂給圖像生成模塊。

這種機制隱含著一個巨大的風險——誤差傳播。

一旦上游的推理文本出現哪怕一絲微小的偏差，比如對背景紋理的描述過于冗長，或者對主體特征的定義稍顯模糊，下游的圖像生成模塊就會拿著錯誤的圖紙全力施工。

看上圖中的案例，用戶要求將山替換為富士山。現有的SOTA模型Bagel雖然開啟了思考模式，但它的推理過程跑偏了，花費大量筆墨去描述背景的碎石紋理。

結果，圖像生成模塊忠實地執行了這一跑偏的指令，最終生成的圖像里根本沒有富士山，只有一堆亂石。

原本用來輔助生成的思考，變成了干擾生成的噪聲。

這一發現動搖了當前多模態研究的一塊基石。

為了系統性地解決這個問題，研究團隊并沒有在舊有的自回歸路線上修修補補，而是推倒重來，提出了一種全新的并行多模態擴散框架——MMaDA-Parallel。

它不再讓文本和圖像排隊通過，而是讓它們在同一個時間維度上并行生長，通過雙向注意力機制實時互校。

這是一種生成哲學的轉變：真正的多模態協同，不是接力跑，而是雙人舞。

診斷新標尺：ParaBench基準的構建邏輯

在解決問題之前，必須先精準地量化問題。

現有的多模態基準測試存在一個盲區：它們通常只看結果，不看過程。

評測標準往往是將最終生成的圖像與初始的提示詞進行比對。這種端到端的評估方式，完全忽略了中間那個至關重要的變量——推理文本。

如果推理文本本身就是錯的，那么圖像生成得再精美也是徒勞；如果推理文本是對的，但圖像沒跟上，那是生成模塊的鍋。混在一起看，永遠找不到病根。

為了剝離出真相，研究團隊構建了ParaBench。

這是一個專門為評估思維感知（Thinking-Aware）生成而設計的診斷級基準。

ParaBench并未追求海量的數據規模，而是追求極致的難度與精度。它包含300個精心設計的提示詞，分為兩大陣營：

1. 200個編輯任務：涵蓋增加、移除、替換等操作，但不僅限于此，更包含了需要深層邏輯推理的復雜編輯。
2. 100個生成任務：專注于開放式、創造性的復雜場景合成。

這個基準引入了一個被稱為AI法官的評估機制，利用GPT-4.1從六個細粒度維度進行裁決：

• 文本維度：文本質量、文本對齊。
• 圖像維度：圖像一致性、圖像對齊、圖像質量。
• 核心維度：輸出對齊（Output Alignment）。

輸出對齊是ParaBench的靈魂。

它不看別的，專門盯著模型生成的推理文本和最終圖像看。它要回答的問題是：你畫出來的東西，和你嘴里說的邏輯，是一回事嗎？

利用ParaBench對當前最先進的開源模型Bagel進行體檢，結果驗證了研究團隊的猜想。

這說明，性能的退化不是圖像生成能力的缺失，而是圖文協同的斷裂。

在順序生成的舊范式下，模糊或錯誤的推理就像是給瞎子指路，直接導致了后續生成的災難。

并行擴散：重構時空交互的底層架構

既然順序排隊是萬惡之源，那就讓它們并排走。

MMaDA-Parallel的核心，是基于離散擴散（Discrete Diffusion）的并行架構。

想象一下拼圖。

傳統的自回歸模型拼圖，是先寫好一張說明書（文本），然后按照說明書從左上角開始，一塊一塊地拼出畫面（圖像）。

MMaDA-Parallel的拼圖方式是：說明書和畫面同時出現在桌面上，一開始都是模糊的碎片。在拼湊的過程中，文字碎片會參考圖像碎片的形狀，圖像碎片也會參考文字碎片的含義。

每一秒鐘，文字和圖像都在互相確認、互相調整。

為了實現這種全雙工的交互，MMaDA-Parallel在底層數據表示上做了一個大膽的統一。

它將文本和圖像全部Token化。

文本使用了LLaDA分詞器，圖像使用了MAGVIT-v2量化器。

在模型眼中，無論是描述顏色的單詞Red，還是代表紅色的像素塊，本質上都是離散的數字Token。

這些Token被扔進同一個序列中，形成了一個交錯的隊列。

為了區分身份，模型引入了特殊的標記符：<|task|>定義任務，<|soi|>和<|eoi|>標定圖像邊界，<|thinkgen|>和<|thinkedit|>則明確告訴模型，現在是生成模式還是編輯模式。

這種統一表示帶來了一個巨大的優勢：雙向注意力（Bidirectional Attention）。

在傳統的Transformer架構中，注意力掩碼通常是下三角矩陣，意味著現在的Token只能看之前的Token。

而在MMaDA-Parallel中，注意力是全向的。

在去噪的任何一個時間步，文本Token可以看見所有的圖像Token，圖像Token也可以看見所有的文本Token。

這徹底消除了順序生成帶來的暴露偏差（Exposure Bias）。

圖像不再被動地等待文本指令，文本也不再需要憑空臆造畫面細節。兩者在生成過程中互為錨點，共同演進。

為了訓練這個龐大的并行網絡，研究團隊設計了一套精密的訓練目標。

這是一個聯合掩碼Token預測器。

在訓練時，輸入部分保持靜止，只有輸出部分（包括推理文本和目標圖像）會被隨機掩蓋（Mask）。模型的任務是根據上下文，預測出那些被蓋住的Token原本是什么。

這里有一個極具工程智慧的細節：時間步相關的損失權重。

文本和圖像的學習難度是不一樣的。為了平衡兩者的動態，研究團隊給它們分配了不同的權重函數。圖像Token的權重恒定為1，而文本Token的權重被設定為1/t。

這意味著在去噪初期（t較大時），文本的權重較小；隨著去噪接近尾聲（t變小時），文本的權重逐漸增加。

這種動態調整極大地穩定了訓練過程，避免了某一模態主導梯度，確保了模型能同時學會說話和畫畫。

雙調度器，在軌跡中尋找語義共鳴

雖然在架構上實現了并行，但文本和圖像畢竟是兩種屬性截然不同的數據。

文本是高度語義化的，一個詞錯了，整句話的意思可能就變了；圖像是高度冗余的，幾個像素錯了，肉眼可能根本看不出來。強行讓它們用完全相同的節奏去噪，并不是最優解。

MMaDA-Parallel為此引入了雙調度器（Dual Schedulers）機制。

在解碼過程中，模型沿著一條共享的時間軸前進，但在每個時間點，文本和圖像的揭示速度是不同的。

• 文本調度器：采用全線性揭示策略，結合半自回歸的置信度解碼。這符合文本生成的邏輯性，需要一定的順序感來保證語法的連貫。
• 圖像調度器：采用余弦揭示策略，結合全局置信度解碼。這符合圖像生成的整體性，往往是先確立大輪廓，再填充細節。

盡管節奏不同，但在每一步反向去噪時，模型都會聯合預測所有當前被掩蓋位置的分布。即便文本只揭示了30%，圖像揭示了50%，已揭示的部分依然可以通過全向注意力機制，為對方未揭示的部分提供線索。

這種設計巧妙地保留了各模態的生成特性，同時在全局層面實現了信息的實時互通。

僅有并行的架構和監督微調（SFT），還不足以達到完美的跨模態對齊。

傳統的強化學習（RL）優化通常只看結果。

模型生成完一張圖，評判給個分，告訴模型好或不好。這種輸出級（Output-level）的反饋太粗糙了。它就像是一個老師，只在期末考試給學生打個分，平時完全不管學生的解題步驟。

對于并行生成而言，真正的魔鬼隱藏在過程之中。

研究團隊在分析微調后的模型時，發現了一個迷人的現象：語義同步（Semantic Synergy）。

當模型被要求將一件襯衫改成彩虹色時，在去噪的中間某個步驟，文本中出現紅、黃、藍這些單詞的瞬間，圖像中對應區域的像素塊也開始呈現出色彩傾向。

這說明，跨模態的對齊不是在最后才發生的，而是在生成的軌跡（Trajectory）中逐步建立的。

基于這一洞察，并行強化學習（ParaRL）應運而生。

ParaRL不做期末考試，它做隨堂測驗。它不再僅僅獎勵最終的成品，而是將獎勵信號滲透到了去噪的每一個步驟中。

這是一個巨大的計算挑戰。如果對每一步都計算獎勵，計算量將是天文數字。ParaRL采用了一種稀疏優化策略。在每次訓練迭代中，它隨機抽取幾個關鍵的時間步（例如s=3），只計算這些時刻的對齊度。

但問題來了：中間步驟生成的往往是半成品，不僅圖像模糊，文本也是殘缺的。如何評價半成品的質量？

研究團隊發現，即使是部分解碼的Token，也蘊含了足夠的語義信息。通過計算這些中間態文本與中間態圖像的語義對齊度（Semantic Alignment），可以直接作為獎勵信號。

為了讓這個信號穩定可用，研究者沒有直接使用原始的CLIP分數（因為方差大且數值不穩定），而是設計了一套基于統計的歸一化方案。

他們先統計訓練數據中CLIP分數的均值和方差，然后將實時計算的分數進行標準化（Standardization），并截斷映射到[0, 1]區間。

這樣一來，模型在生成的每一步都能收到清晰的反饋。

這種密集且即時的獎勵機制，比傳統的稀疏獎勵強大得多。它迫使模型在整個生成軌跡中始終保持圖文一致，徹底根除了說到做不到的頑疾。

15萬條數據，刷新SOTA

沒有高質量的數據，再好的算法也跑不起來。

現有的公開數據集，要么只有圖文對，要么只有簡單的指令，缺乏MMaDA-Parallel所需的推理痕跡（Reasoning Trace）。

為了解決這個問題，研究團隊構建了一個包含15萬（150K）條數據的高質量訓練集。

數據構建的過程本身就是一個工程樣板。他們首先從現有的多個圖像編輯和生成基準中匯集原始數據（輸入圖像、指令、輸出圖像）。然后，利用多模態大模型Qwen-2.5-VL作為老師，逆向生成對應的推理過程。

但這還不夠。生成的推理可能質量參差不齊。團隊實施了嚴格的過濾機制，剔除那些推理邏輯不通或與圖像不符的樣本。最終形成的四元組數據Let <輸入圖像, 指令, 推理痕跡, 輸出圖像>，成為了訓練MMaDA-Parallel的燃料。

在ParaBench基準測試中，MMaDA-Parallel擊敗同是思考模型的Bagel。

最關鍵的指標輸出對齊（Output Alignment），在經過ParaRL優化后達到了59.8分，相比之前的SOTA模型Bagel（52.9分），提升幅度高達6.9%。

更令人印象深刻的是，MMaDA-Parallel是在相對較小的數據規模上達成這一成就的。Bagel的訓練數據量比它大三個數量級。這證明了并行架構和軌跡級優化在數據效率上的碾壓性優勢。

定性對比則更加直觀。

看上圖中的融化蛋糕案例。

指令要求展示蛋糕在烈日下融化。

Bagel模型的推理雖然提到了光影，但生成的圖像僅僅是讓蛋糕表面變亮了一點，看起來像個塑料模型，完全沒有物理形態的改變。因為它無法理解融化這個物理過程在視覺上意味著形狀的坍塌。

而MMaDA-Parallel生成的圖像，蛋糕邊緣呈現出真實的流淌感，巧克力醬順著盤子滑落，光澤感不僅體現了亮度，更體現了液化的質感。

這是因為MMaDA-Parallel的推理文本中，精確地描述了失去結構、邊緣軟化等物理細節，并且這些描述在并行生成的過程中，實時地指導了像素的排列。

再比如枯萎的植物案例。

Bagel生成的植物只是顏色稍微黃了一點，葉子依然挺拔。

MMaDA-Parallel生成的植物，葉片卷曲、下垂，莖部彎折，完美地在視覺上翻譯了缺水這一生物學狀態。

在更考驗邏輯的計數任務中，Bagel經常數不清三個人或兩個鐘面，而MMaDA-Parallel憑借精準的并行對齊，能夠準確地生成指定數量的物體。

這直接得益于其在生成過程中，文本計數與圖像實體生成的實時校驗。

MMaDA-Parallel讓思考與行動不分離。通過摒棄自回歸的順序枷鎖，擁抱并行的擴散架構，并利用ParaRL在生成的每一毫秒中注入語義對齊的獎勵，讓AI告別了想得越多錯得越多。