Multimodal | | arXiv:2608.03475

Adaptive Modality Reliability Diagnosis and Restoration for Robust Multimodal Intent Recognition

自适应模态可靠性诊断与恢复的鲁棒多模态意图识别

🧭 多模态融合可靠性诊断与修复
Suraj Kumar, Mohnish Raj, Soumi Chattopadhayay, Chandranath Adak, Ayan Dutta

提出闭环诊断-修复-重评估框架PRIME,用异方差不确定性估计模态弱项并修复,提升多模态融合鲁棒性

📌 工作参考价值

  • 多模态特征可靠性诊断机制可复用:利用预测置信度、认知分歧、跨模态一致性、特征退化等作为诊断证据,估计各模态的对数方差,可用于电商推荐中文本、图像、行为序列等模态的质量评估,动态决定融合权重。
  • 受控损坏训练思路:在无真实可靠性标注时,通过人为注入已知严重程度的模态损坏(如Mask、噪声)并配合异方差损失,直接学习可靠性估计器。这种训练范式可迁移到推荐模型的鲁棒性训练中,低成本获得模态不确定性感知能力。
  • 原型条件变分修复模块:对于低质量模态,不是简单丢弃或降权,而是用其他高可靠模态的信息驱动变分自编码器进行重建,并根据修复后的可靠性重新评估是否参与融合。这一思路可应用于特征缺失或噪声场景下的特征补全与二次判断。
  • 逆方差融合实现自适应集成:以后修复的可靠性精度为权重进行多模态融合,自动削弱不可靠模态的贡献。在广告、搜索的多信号融合(如CTR预估中内容与行为特征融合)中可直接套用,提升对噪声输入和模态缺失的鲁棒性。

动机:多模态意图识别中,各模态可能存在噪声、缺失、语义冲突或主导性过强。现有方法通常隐式推断重要性,对不可靠模态直接降权或丢弃,未判断是否可以修复后再利用。

方法:提出PRIME框架,形成闭环诊断-修复-重评估。

  1. 可靠性诊断:通过预测置信度、认知分歧、跨模态一致性和特征退化等证据,估计每个模态的上下文对数方差(即弱项),代表不确定性。因无真实标注,训练时引入受控模态损坏并采用异方差不确定性目标,使方差能反映退化严重程度。
  2. 模态修复:利用估计的弱项控制原型条件变分修复模块,从互补模态中重建退化表征,恢复有用信息。
  3. 重评估与融合:修复后再次估计可靠性,仅当修复后的表征足够可信时才参与最终逆方差融合预测。

关键结果:在多模态意图识别基准上,PRIME在干净数据上保持有竞争力性能,同时在模态缺失、噪声、冲突和不平衡条件下鲁棒性显著提升,验证了闭环可靠性感知融合的有效性。