MolmoPoint:ビジョン言語モデルのための高精度ポインティングアーキテクチャ
Allen AI は、従来の座標テキスト生成に代わり視覚的特徴を直接選択する「MolmoPoint」アーキテクチャを発表し、ロボット制御や UI 操作におけるビジュアル言語モデルの接地能力(Grounding)を劇的に向上させた。
キーポイント
革新的なポイントングアーキテクチャ
座標値をテキストとして生成する従来の手法ではなく、<PATCH>、<SUBPATCH>、<LOCATION> の 3 つの特殊トークンを用いて視覚的特徴から直接領域を選択する「粗い到細かい」機構を採用した。
専用モデルと大規模データセットの公開
汎用画像・動画向け、GUI 操作特化型、動画追跡特化型の 3 つのモデルに加え、36K の高解像度スクリーンショットからなる「MolmoPoint-GUISyn」や複雑な動作を扱う追跡データセットをオープンソースで公開した。
一貫性と停止制御の強化
回転埋め込み(rotary embeddings)を用いてポイント生成の一貫性を高め、不要な重複選択を防ぐとともに、「no-more-points」クラスを導入してモデルが明示的に処理を停止できる機能を追加した。
影響分析・編集コメントを表示
影響分析
この発表は、VLM が単なる画像説明から具体的なアクション(ロボットの把持や UI クリック)を実行可能なエージェントへと進化するための重要な技術的転換点です。特に、座標系に依存しない内部表現に基づくアプローチは、高解像度環境での精度向上と推論効率の改善に寄与し、実世界での自律システムの実用化を加速させる可能性があります。
編集コメント
座標値の生成という「言語的アプローチ」から、視覚的特徴の直接選択という「感覚的アプローチ」への転換は、VLM の実用化において極めて重要なパラダイムシフトです。特に GUI 操作やロボット制御といった具体的なタスクにおける精度向上が期待されます。
グラウンディングは、現代のビジョン・ランゲージモデルにおいて最も有用な機能の一つです。これは、モデルが画像や動画を抽象的に記述するだけでなく、具体的な場所を指し示すことを可能にします。例えば、ロボットがマグカップをつかんで持ち上げるための適切な位置、スクリーンショット内の正しい UI 要素、あるいは動画フレーム全体でカウント・追跡されている対象物体などを特定できます。これはロボティクス、コンピュータ操作エージェント、視覚的推論、および言語を視覚入力の一部に結びつける必要があるあらゆる設定において重要です。
しかし、ほとんどのモデルはいまだに非常に不自然な方法で指し示しています。座標をテキストとして生成するか、座標のビンに対応するトークンを出力します。これは機能しますが、モデルに awkward な座標系を学習させる必要があり、多くの出力トークンを使用し、高解像度のグラウンディングを脆くする可能性があります。
本日公開する「MolmoPoint」では、より直感的なアプローチを採用しています。モデルに座標を文字通り記述させるのではなく、入力特徴の一部を直接選択して指し示すようにしました。私たちは3つのモデルを提供します。一般的な画像および動画タスク用(MolmoPoint-8B)、アプリやウェブサイトなどのソフトウェアインターフェースに特化したもの(MolmoPoint-GUI-8B)、そして動画に最適化されたもの(MolmoPoint-Vid-4B)です。さらに、36,000枚の高解像度スクリーンショットと200万点以上の注釈付きポイントを備えた新しいオープンデータセット「MolmoPoint-GUISyn」も紹介します。また、「MolmoPoint-TrackData」という新たな追跡データセットも導入しました。これは、以前公開したMolmo2-VideoPointデータを拡張し、より広範なオブジェクトやシーンをカバーする人間による注釈付きトラックと、複雑なオクルージョン(物体の隠蔽)および運動ダイナミクスを特徴とする合成生成されたトラックを追加したものです。
すべてのモデル、コード、データはオープンソースです。
座標の記述から視覚的証拠の選択へ
MolmoPointは、テキストによる座標指定に代わり、3 つの特殊トークン <PATCH>、<SUBPATCH>、<LOCATION> を中心とした粗粒度から細粒度へのグラウンディング機構を採用しています。
まず、モデルは視覚トークンを注意深く参照することで、粗い画像またはビデオのパッチを選択します。次に、低レベルの ViT 特徴量を用いてその選択をより微細なサブパッチに精緻化します。最後に、そのサブパッチ内の特定の位置を予測します。この結果、外部座標形式ではなく、モデル内部の視覚表現に直接結びついたポイントシステムが実現されます。
この設計にはいくつかの重要な追加要素が含まれています。MolmoPoint は、各候補パッチが直前に選択されたものからどれだけ離れているかをエンコードするために回転埋め込み(rotary embeddings)を使用し、モデルが一貫した順序でポイントを生成し、重複してポイントするのを防ぐのに役立ちます。また、「これ以上ポイントしない」というクラスを追加することで、関連する対象が残っていない場合に無理に別のパッチを選択させるのではなく、明示的に停止できるようにしています。
実用上の利点は、モデルが座標系を記憶する必要がなくなったため、ポイント操作が学習しやすくなり、解像度を超えてより堅牢になることです。また、各ポイントを表現するために必要なトークン数が減少し、8 トークンから 3 トークンに削減されました。さらに、ポイントクエリが視覚埋め込みと直接一致するため、モデルは認識からポイント操作へより自然かつ効率的に移行できます。
GUI に特化したモデルを訓練するために、デスクトップ、ウェブ、モバイルの環境にわたる約 36,000 枚の高解像度スクリーンショットからなる合成データセット「MolmoPoint-GUISyn」を構築しました。各スクリーンショットは、LLM(大規模言語モデル)に対して実際のソフトウェアを模倣する HTML を生成させるようプロンプトして作成し、その後、ブラウザ自動化ツールである Playwright を用いてページ要素をプログラム的に検査し、表示されているすべての要素のバウンディングボックスを抽出しました。さらに、各要素に対して 5 つのポイント指示を生成しています。結果として得られたデータセットには 200 万点を超える注釈ポイントが含まれており、画像あたり平均 54 点に相当します。これは、1 つのスクリーンショットに関するすべての注釈を 1 つのシーケンスにパックして効率的な訓練を行うのに十分な密度を持っています。
Stronger pointing on images and video
MolmoPoint は複数のドメインで評価されています。自然画像については、空間推論、アフォーダンス認識、数え上げなど、さまざまなポイントスキルをテストする「PointBench」と、多様な画像間でオブジェクトをいかに正確に位置特定できるかを測定する「PixMo-Points」を使用します。GUI グラウンディング(画面内の要素と意味の対応付け)については、実際のソフトウェアの高解像度スクリーンショットから特定のインターフェース要素を識別することを求める「ScreenSpot-Pro」と「OSWorldG」を利用します。動画については、「BURST」および「Molmo 2」からの数え上げおよびポイントベンチマークに加え、モデルの出力を並列比較する人間による選好評価も実施しています。
さらに、MolmoPoint の追跡性能を、動的な動作や時間的コンテキストの理解を必要とする MeVIS や Molmo2-Track といった学術ベンチマークでも評価しました。これらはいずれも多様な動画ドメインとオブジェクトカテゴリにわたっています。
最も注目すべき結果は、MolmoPoint-8B が PointBench で平均精度 70.7% を達成し、Molmo 2 (8B) の 68.7% から向上したことです。また PixMo-Points では F1 スコアが 89.2 に達し、Molmo 2 (8B) の 85.2 を上回りました。特に PointBench における推論能力と空間推論能力での改善が大きく、約 5 ポイントの向上が見られました。
GUI グラウンディングにおいては、MolmoPoint-GUI-8B が ScreenSpot-Pro で 61.1、OSWorldG で 70.0 を達成し、完全にオープンなモデルの中で最高性能を記録しました。また、同じ GUI データで微調整された Molmo 2 ベースラインと比較しましたが、唯一の違いはモデルのポインティング方法のみでした。その結果、グラウンディングトークンを使用する方が 2 から 9 ポイントの差をつけて優位であることが確認できました。
動画におけるポイント指定と数え上げタスクでは、MolmoPoint-8B が数え上げ指標を改善し、人間による評価比較で 59.1% の確率で勝っています(同点を除く)。さらに MolmoPoint-Vid-4B は、各フレームに現れるオブジェクトを指し示して数えるよう求める Molmo2-VideoCount で 58.7 の近接精度を達成し、さらなる性能向上を示しました。定性的には全体的によりクリーンな動作が見られ、誤ったポイントの連続的な発生が減少し、小さなターゲットの位置特定が改善され、全体としてグラウンディングの精度が高まりました。
追跡タスクにおいて、MolmoPoint-8B は Molmo 2 (8B) と比較して大幅な改善を示し、MeViS で最先端の結果を達成するとともに、Molmo2-Track では全体で J&F が +5.7 ポイント向上しました。アブレーションスタディ(要素除去実験)によると、グラウンディングトークンと新しいデータは両方とも意味のある寄与をしており、改善の大部分はグラウンディングトークンによって駆動され、新しい追跡データはより多様なオブジェクトタイプやシーン全体で性能を向上させることが示されました。
ベンチマークの数値を超えて、MolmoPoint は座標ベースの同等モデルよりも学習が容易であることがわかりました。トレーニング例がわずか 8,192 例という条件下でも、ベースラインに対して F1 スコアで約 20 ポイント上回っており、フル事前学習(pretraining)においても、ピークとなるポイント性能に到達するまでの時間が短縮されました。グラウンディングトークンは単なる異なるポイント手法ではなく、モデルにとって学習しやすい手法なのです。
なぜこれが重要なのか
ポイント指定は単純なタスクのように思えますが、これは私たちがモデルに実現したい多くの機能の基盤となっています。具体的には、ソフトウェアインターフェースのナビゲーション、動画内でのオブジェクト追跡、ロボットの把持動作の誘導、あるいはユーザーに対して画像のどの部分を指しているのかを正確に示すことなどが挙げられます。これらすべては、モデルがどれだけ正確かつ効率的にポイントできるかに依存しています。MolmoPoint は、ポイントを座標に対するテキスト生成として扱う際に、分野全体が誤った抽象化(abstraction)を採用している可能性を示唆しています。モデルにはすでにビジュアルトークンが存在しており、それらのトークンを選択することでポイントを指定する方が、実はよりシンプルで、高速であり、かつ優れた結果をもたらすことが明らかになりました。
同じ考え方は他のモダリティ(例えばテキストやオーディオのトークン)にも拡張できるでしょう。しかし、ここで得られた発見はすでに説得力があります——グラウンディングトークンは、ポイントを必要とするマルチモーダルモデルにとってより良い基盤を提供します。
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原文を表示
Grounding is one of the most useful capabilities in modern vision-language models. It's what lets a model do more than describe an image or video in the abstract—a grounded model can indicate *where* something is: the right place for a robot to grasp a mug to pick it up, the correct UI element in a screenshot, or the object being counted and tracked across video frames. That matters for robotics, computer-use agents, visual reasoning, and any setting where the model needs to connect language to specific parts of visual input.
But most models still point in a fairly unnatural way. They generate coordinates as text or emit tokens that correspond to coordinate bins. That works, but it forces the model to learn an awkward coordinate system, uses a lot of output tokens, and can make high-resolution grounding brittle.
In MolmoPoint, which we're releasing today, we take a more intuitive approach. Instead of asking the model to describe a location by spelling out coordinates, we let it point by directly selecting parts of its input features. We provide three models – one for general image and video tasks (MolmoPoint-8B), one specialized for software interfaces like apps and websites (MolmoPoint-GUI-8B), and one optimized for video (MolmoPoint-Vid-4B) – along with MolmoPoint-GUISyn, a new open dataset of 36K high-resolution screenshots with over 2 million annotated points. We also introduce MolmoPoint-TrackData, a new tracking dataset that augments our previously released Molmo2-VideoPoint data with human-annotated tracks covering a broader range of objects and scenes, along with synthetically generated tracks featuring complex occlusion and motion dynamics.
All models, code, and data are open source.
From writing coordinates to selecting visual evidence
MolmoPoint replaces text-coordinate pointing with a coarse-to-fine grounding mechanism built around three special tokens: <PATCH>, <SUBPATCH>, and <LOCATION>.
First, the model chooses a coarse image or video patch by attending over visual tokens. Then it refines that choice to a finer-grained subpatch using lower-level ViT features. Finally, it predicts a location within that subpatch. The result is a pointing system that is more directly tied to the model's internal visual representation, rather than to an external coordinate format.
This design comes with a few important additions. MolmoPoint uses rotary embeddings to encode how far each candidate patch is from the previously selected one, which helps the model generate points in a consistent order and avoid double-pointing. It also adds a no-more-points class, letting the model explicitly stop instead of being forced to select another patch when nothing relevant remains.
The practical upside is that, because the model no longer has to memorize a coordinate system, pointing becomes easier to learn and more robust across resolutions. It also takes fewer tokens to express each point—down from 8 tokens to 3. And because the pointing query directly matches visual embeddings, the model can transition from recognition to pointing more naturally and efficiently.
To train our GUI-specialized model, we built MolmoPoint-GUISyn, a synthetic dataset of roughly 36,000 high-resolution screenshots spanning desktop, web, and mobile environments. We generated each screenshot by prompting an LLM to produce HTML mimicking real software, then used Playwright, a browser automation tool that can programmatically inspect page elements, to extract bounding boxes for every visible element, and generated five pointing instructions per element. The resulting dataset contains over 2 million annotated points – 54 per image on average – making it dense enough for efficient training by packing all annotations for a single screenshot into one sequence.
Stronger pointing on images and video
We evaluate MolmoPoint across several domains. For natural images, we use PointBench, which tests a range of pointing skills, including spatial reasoning, affordance recognition, and counting, and PixMo-Points, which measures how well models can locate objects across diverse images. For GUI grounding, we use ScreenSpot-Pro and OSWorldG, which ask models to identify specific interface elements in high-resolution screenshots of real software. For video, we use counting and pointing benchmarks from BURST and Molmo 2, as well as a human preference evaluation comparing model outputs side by side.
We additionally evaluate MolmoPoint’s tracking performance on academic benchmarks like MeVIS, which requires models to understand dynamic actions and temporal context, and Molmo2-Track. Together, these span diverse video domains and object categories.
The headline result is that MolmoPoint-8B reaches a new state of the art on PointBench with 70.7% average accuracy, up from 68.7% for Molmo 2 (8B). On PixMo-Points, it reaches 89.2 F1, compared with 85.2 for Molmo 2 (8B). The gains are especially strong in reasoning and spatial reasoning on PointBench, where we see roughly 5-point improvements.
For GUI grounding, MolmoPoint-GUI-8B reaches 61.1 on ScreenSpot-Pro and 70.0 on OSWorldG–-state-of-the-art among fully open models. We also compared against a Molmo 2 baseline fine-tuned on the exact same GUI data – the only difference being how the model points – and see a 2-to-9 point gap in favor of grounding tokens.
For video pointing and counting, MolmoPoint-8B improves counting metrics and wins human preference comparisons 59.1% of the time (excluding ties), and MolmoPoint-Vid-4B pushes further with a 58.7 close-accuracy on Molmo2-VideoCount, which asks models to count objects across video frames by pointing to each one. Qualitatively, we see cleaner behavior across the board—fewer degenerate runs of incorrect points, better localization of small targets, and more precise grounding overall.
For tracking, MolmoPoint-8B shows substantial gains over Molmo 2 (8B), reaching state-of-the-art results on MeViS and improving by +5.7 J&F overall on Molmo2-Track. Our ablation studies suggest that both grounding tokens and the new data contribute meaningfully, with grounding tokens driving the majority of the improvement and the new tracking data improving performance across more diverse object types and scenes.
Beyond the benchmark numbers, MolmoPoint turns out to be easier to train than its coordinate-based equivalent. With only 8,192 training examples, it outperforms the baseline by about 20 F1 points, and during full pretraining, it reaches peak pointing performance faster. Grounding tokens aren't just a different way to point—they're an easier one for models to learn.
Why this matters
Pointing sounds like a simple task, but it underpins a lot of what we want models to do—like navigating software interfaces, tracking objects in video, guiding a robot's grasp, or showing a user exactly which part of an image it's talking about. All of that depends on whether the model can point accurately and efficiently. MolmoPoint suggests the field may be using the wrong abstraction when it treats pointing as text generation over coordinates. A model already has visual tokens—letting it point by selecting those tokens turns out to be simpler, faster, and better.
The same idea could extend to other modalities (for example, text or audio tokens). But our finding here is compelling already—grounding tokens offer a better foundation for multimodal models that need to point.
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