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DAY 3
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生成式 AI

AI 情感偵測:從聲音到表情的多模態智能應用系列 第 6

【從夜市烤肉到 AI 多模態融合 | Early Fusion v.s. Late Fusion 的故事】

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https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20250924/20178322PrsYOA69d6.jpg
__大家應該都有過這樣的經驗:走在夜市裡,烤肉香氣撲鼻而來。你眼睛看到架上的肉冒著煙、鼻子聞到濃烈的香味、耳朵聽見油滋滋的聲音,這時候,你要不要買一串烤肉?

其實這就是一個「多模態決策」的過程,大腦可能有兩種方式:
一種是把所有感官訊號一次丟進去思考,然後得到結論——這就像 Early Fusion
另一種是先分別判斷:看起來如何、聞起來如何、聲音聽起來如何,最後才整合成決策 —— 這就像 Late Fusion
接下來,我就用技術專員的角度,帶你走一遍這兩種策略在 AI 世界裡的差異 !

Early Fusion:所有線索丟進同一個「黑盒子」

在 Early Fusion 中,不同模態的資料——例如聲音特徵(MFCCs)加上臉部關鍵點——會被直接拼接在一起,作為同一個模型的輸入,模型從一開始就「同時學習」跨模態的關聯 !
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20250924/201783229dqq6KjvJC.jpg

故事比喻:
就像是「火鍋」,所有食材一開始就丟進去煮,味道確實會融合,但如果有一塊壞掉的肉,整鍋湯就毀了。
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20250924/20178322LP1wlmr8d4.jpg
圖片來源:https://sl.bing.net/eOH7liiPsjs

Late Fusion-各自評分,最後投票

在 Late Fusion 中,各模態會先用獨立的模型處理。
例如:
影像模態:用 CNN 判斷表情
聲音模態:用 RNN 處理語音特徵
等各自得出結果後,再透過加權平均、投票或另一個小型 MLP 進行融合,產生最終判斷。

優點:
容錯性高,如果聲音模態失效,影像模態仍能給出判斷。
模型設計靈活,可以針對不同模態使用最適合的演算法。

缺點:
容易忽略不同模態之間的細節互動。舉例來說,單看臉笑可能是開心,但若聲音中帶有怒意,Early Fusion 會捕捉到這種矛盾,而 Late Fusion 可能就錯過了。

故事比喻:
這就像「評審團制度」。影像專家、聲音專家、文字專家各自打分數,最後由主持人整合結果。好處是容錯率高,但缺點是專家們之間的互動細節容易被忽略 !

實務案例:從情緒偵測到遙感影像

情緒偵測
Early Fusion:將語音 MFCC 特徵與臉部關鍵點拼接,直接用一個模型判斷情緒。
Late Fusion:語音模型判斷「生氣 80%」,影像模型判斷「生氣 60%」,最後融合後得到「生氣」。

遙感影像(多光譜 + LiDAR 語義分割)
Early Fusion:把光譜與 LiDAR 的數據直接合併成多通道輸入。
Late Fusion:各自跑影像與深度學習,最後融合輸出,處理複雜的地物語義分割。

市場觀點與趨勢

根據 Mordor Intelligence 報告,全球多模態 AI 市場在 2025 年將達到 29.9 億美元,2030 年預計突破 108.1 億美元,年均複合成長率高達 29.29%。其中,北美依然是最大市場,但亞太地區是成長最快的區域。
而 Nvidia CEO Jensen Huang 曾說過:
“There’s a lot of information in life that has to be grounded by video, grounded by physics. So that’s the next big thing.”

這句話的重點在:「AI 的未來不只是處理文字或語音,而是要「扎根於影像與物理世界」,也就是多模態融合。」

選擇策略比選邊站更重要

所以到底哪個比較好?答案是——沒有「唯一最佳」,而是要看應用場景:
Early Fusion:適合資料乾淨且需要捕捉細緻跨模態互動的應用,例如情緒分析、醫療診斷。
Late Fusion:適合來源多樣、品質不一的應用,例如遙感影像、智慧監控。

Fusion 不是一個單一方法,而是一套策略。
真正的智慧,不在於盲目選擇 Early 或 Late,而是懂得在不同場景中切換思維,找到最適合的融合方式。


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