PE Notes · AI
멀티모달 기술요소
텍스트·이미지·음성·센서를 한 표현 공간으로 모으는 인코더–융합–디코더와, Early/Late Fusion·크로스 어텐션, CLIP 정렬과 VQA 흐름을 정리합니다.
한 채널만 보면 의미가 빠집니다. “이 그래프를 설명하라”는 그림 없이 닫히지 않고, 사용자는 이미 이미지와 말을 섞어 묻습니다. 은 둘 이상의 를 같이 받고, 필요하면 같이 내는 구조입니다. 토픽이 모델 관점이라면, 여기서는 인코더와 융합을 풉니다.
정의
입출력 후보는 텍스트(문장·코드), 비전(이미지·영상·깊이), 음성·오디오, 센서(IMU·LiDAR)입니다. 단일 모달은 한 임베딩, 멀티모달은 공통 또는 정렬된 공간입니다.
| 비교축 | 단일 모달 | 멀티모달 |
|---|---|---|
| 입력 | 한 종류 | 둘 이상 |
| 표현 | 단일 임베딩 | 정렬·공통 공간 |
| 과제 예 | 번역, 이미지 분류 | VQA, 캡셔닝, 음성–영상 |
인코더와 융합
텍스트는 , 이미지는 나 CNN으로 패치를 토큰화합니다. 이것이 입니다. 음성은 스펙트로그램을 토큰으로 바꿉니다(Whisper, wav2vec). 설계의 핵심은 어디서 붙이느냐입니다.
| 비교축 | Early Fusion | Late Fusion | |
|---|---|---|---|
| 붙는 위치 | 원시·저수준 특징 | 모달별 예측 뒤 | 중간 표현의 상호 참조 |
| 장점 | 세밀한 상호작용 | 모달별 최적화 | 가중치를 입력마다 바꿈 |
| 단점 | 스케일·차원 불일치 | 상호작용 손실 | 계산 비용 |
은 이미지–텍스트 쌍을 대조학습으로 붙입니다. 같은 쌍의 코사인 유사도를 키우고, 다른 쌍은 줄입니다. 손실은 InfoNCE입니다. 는 이미지와 질문 인코더를 크로스 어텐션으로 묶은 뒤, 분류기나 생성 디코더로 답을 냅니다.
과제와 한계
텍스트→이미지(디퓨전), 이미지→텍스트(캡션), 의료영상+기록, 카메라+LiDAR 인식이 같은 파이프라인입니다. 정렬이 어긋나면 한 모달에 기대고, 인코더를 여러 개 돌리면 자원이 큽니다.
온디바이스로 내리려면 경량화가 붙고, 로봇 제어로 나가면 Physical AI와 만납니다. Any-to-Any는 임의 모달 입력을 임의 모달 출력으로 여는 다음 단계입니다.
| 분야 | 입력 | 출력 |
|---|---|---|
| 의료 | 영상 + 임상기록 | 소견 텍스트 |
| 자율주행 | 카메라 + LiDAR + 지도 | 인식·제어 |
| 교육 | 슬라이드 + 음성 | 요약·자막 |
| 콘텐츠 | 텍스트 프롬프트 | 이미지·영상 |
중간 융합(은닉층에서 붙이기)은 Early와 Late 사이에 있습니다. 설계가 복잡해지는 대신 표현의 균형을 노립니다. 공간이 어긋난 상태가 모달 갭입니다.
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