嘿，大家好！我們是 Advantech 的技術探險家。今天想跟大家聊聊一個超酷的話題：當人工智慧（AI）學會了像人類一樣「看圖說故事」，會為我們的世界帶來什麼樣的改變？
想像一下，如果機器不只能辨識出照片裡有一隻貓，還能告訴你「這是一隻慵懶的橘貓，在灑滿陽光的窗邊打盹」。這聽起來是不是很神奇？這就是我們今天要介紹的主角—— 視覺語言模型（Vision Language Models, VLM） 的魔力！
在 Advantech，我們不只關注最新技術，更熱衷於將這些技術落地應用。最近，我們的工程師團隊就進行了一項有趣的實驗，想知道這些聰明的 VLM 能不能在小巧的邊緣運算裝置上順暢運作。準備好了嗎？跟我們一起來看看 AI 視覺技術的演進，以及 Advantech 如何在這波浪潮中引領創新吧！
從「看見」到「理解」：AI 視覺技術的進化之旅 #
在 VLM 出現之前，我們有 傳統電腦視覺（Traditional Computer Vision） 。你可以把它想像成 AI 視覺技術的「前輩」。
傳統電腦視覺：打好基礎的資優生 #
傳統電腦視覺讓機器學會「看見」。透過工程師精心設計的演算法，機器可以：
- 影像分類： 判斷一張圖片是貓還是狗。
- 物件偵測： 在畫面中框出所有的汽車和行人（大家熟知的 YOLO 就是這方面的佼佼者！）。
- 影像分割： 精確地描繪出影像中每個物件的輪廓。
這些技術非常厲害，在品管、安防監控、醫療影像分析等領域立下了汗馬功勞。它們通常計算效率高，對數據量的要求也相對較少。
但傳統電腦視覺也有它的侷限：
- 需要「老師傅」帶領： 很大程度依賴工程師的經驗來設計特徵，調整彈性較小。
- 理解力有限： 比較難理解複雜的場景或圖片與文字之間的關聯。它能認出「車子」，但很難描述「一輛紅色的跑車正在賽道上奔馳」。
這時候，更聰明、更能理解上下文的 VLM 就登場了！
視覺語言模型（VLM）：看圖說故事的語言學家 #
VLM 是 AI 界的新星，它最大的特色就是同時理解「圖像」和「文字」。這就像給 AI 同時裝上了眼睛和嘴巴，讓它不僅能看，還能說、能理解！
VLM 能做到什麼？
- 圖像描述生成： 自動為圖片產生詳細的文字說明。
- 視覺問答（VQA）： 你可以問 AI 關於圖片的問題，例如「圖片裡有多少人戴著帽子？」，它能看圖回答你。
- 圖文匹配： 判斷一段文字描述和一張圖片是否相符。
像 OpenAI 的 CLIP、Salesforce 的 BLIP，以及我們這次實驗的主角 VILA，都是 VLM 家族的代表。它們通常使用一種叫做 Vision Transformer (ViT) 的技術來更全面地理解圖像的內容，就像人類能同時注意到細節和整體畫面一樣。
VLM 的優勢：
- 學習能力強： 能從大量的圖文資料中自主學習，不需手動設計特徵。
- 理解更深入： 能理解圖像的語意和上下文，而不僅僅是辨識物件。
- 應用更廣泛： 在視覺搜尋、智慧客服、內容創作等領域潛力無限。
簡單比較一下：
| 特徵 | 傳統電腦視覺 (以 YOLO 為例) | 視覺語言模型 (VLM) |
|---|---|---|
| 核心能力 | 物件偵測、分類 | 圖文理解、生成、問答 |
| 學習方式 | 依賴人工設計特徵 + 演算法 | 從大量圖文資料端到端學習 |
| 理解深度 | 側重視覺模式 | 理解視覺+文字語意、上下文 |
| 彈性 | 特定任務導向 | 適應性強，可用自然語言互動 |
| 強項 | 速度快、特定任務效率高 | 零樣本學習、複雜情境理解 |
Advantech 實驗室：把 VLM 帶到「邊緣」！ #
VLM 這麼厲害，但它們通常模型很大，需要強大的計算資源。可是，許多應用場景，像是工廠的即時監控、自駕車的環境感知，都需要在 靠近資料來源的「邊緣端」 進行運算，才能達到低延遲、高效率、保護隱私的目的。
這就帶來了一個挑戰：我們能在小巧、資源有限的邊緣裝置上，順暢地運行這些聰明的 VLM 嗎？
這就是 Advantech 工程師們這次實驗的核心目標！我們選用了：
- 模型： VILA 1.5-3b (一個相對輕巧但功能強大的 VLM)
- 平台： NVIDIA Jetson Orin Nano Super 8GB (Advantech 常用的高效能邊緣運算平台)
實驗過程亮點：
我們的工程師就像經驗豐富的調校師，一步步讓 VILA 在 Jetson Orin Nano 上跑起來：
- 部署挑戰： 我們發現，即使是 3B 參數的 VILA 模型，對於 8GB 記憶體的 Orin Nano 來說還是有點吃力。就像要把一個大家具塞進小房間，需要一些技巧。
- 聰明優化 - MLC 大顯身手： 我們利用了 MLC (機器學習編譯器) 這個秘密武器。MLC 可以進行模型量化，想像成把模型的「體積」壓縮，例如把原本需要很多空間儲存的數字，用更精簡的方式表示 (例如 4 位元整數)。這樣一來，模型佔用的記憶體變少了，運算速度也變快了！這對於資源有限的邊緣裝置至關重要。
- 資源管理技巧： 工程師們還嘗試了一些方法來「擠出」更多記憶體空間，例如：
- 設定虛擬記憶體 (Swap Memory)。
- 調整模型的「思考範圍」(Context Length) 和「回答長度」(Max New Tokens)。
- 秘密武器 - JetPack Super 模式： 我們還利用了 NVIDIA JetPack 6.2 SDK 中的「Super 模式」，這就像給 Orin Nano 打了一劑強心針，能進一步提升 AI 推理的效能！
實驗結果：成功！
經過一番努力，我們證明了在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super 8GB 上運行 VILA 1.5-3b 是完全可行的！ 這代表著，未來我們可以在 Advantech 的邊緣運算平台上，部署更智慧、更能理解複雜情境的 AI 應用。這不僅展現了 Advantech 在邊緣 AI 領域的技術實力，也證明了我們持續探索、克服挑戰的研發精神！
VLM + 邊緣運算 = 未來的無限可能 #
這次成功的實驗，為 VLM 在各行各業的邊緣應用打開了想像空間。想想看：
- 智慧零售： 未來的商店助理不只能掃描條碼，還能看懂顧客拍的商品照片，立即提供相關資訊或推薦類似商品。店內攝影機不只計算人流，更能理解顧客行為，優化購物體驗。
- 傳統 CV： 貨架庫存監控、人流熱點圖。
- VLM 升級： 圖像搜尋商品、結合偏好的智慧推薦、看圖回答顧客問題的聊天機器人。
- 智慧醫療： AI 不只協助醫生判讀 X 光片，更能自動生成初步的影像報告，或回答醫生關於特定影像區域的問題，提升診斷效率。
- 傳統 CV： 影像異常偵測、腫瘤分割。
- VLM 升級： 自動生成放射學報告、影像問答、結合視覺與數據的遠距監控。
- 智慧製造： 品質檢測不只看外觀，更能結合產品規格文字，找出更細微的瑕疵。AI 能看懂 CAD 設計圖，自動標註特徵。工安監控更能結合安全規範文字，進行更精準的合規判斷。
- 傳統 CV： 瑕疵檢測、設備監控、PPE 穿戴檢查。
- VLM 升級： 結合規格的複雜瑕疵辨識、CAD 圖特徵識別、對照規範的工安監控。
- 智慧安防： 監控系統不只偵測異常入侵，更能理解複雜的場景和行為，結合文字報告提供更全面的情勢分析，提升反應速度與準確性。
- 傳統 CV： 入侵偵測、人臉辨識、物件追蹤。
- VLM 升級： 結合上下文的威脅偵測、複雜行為分析、整合圖文的態勢感知。
產業應用對比：
| 產業領域 | 傳統電腦視覺（CV）應用 | 視覺語言模型（VLM）應用 |
|---|---|---|
| 零售業 | 即時貨架監控與預測庫存管理 | 透視搜尋（圖片找商品） |
| 建立零售熱圖分析客流 | 結合自然語言理解提供推薦 | |
| 無人商店的品質辨識與快速結帳 | 聊天機器人能依圖片解答商品問題 | |
| 商品位置驗證與規範符合性 | 自動標註圖片中的產品資訊 | |
| 醫療保健 | X光、MRI、CT 影像分析 | 自動化產出放射診斷報告 |
| 細微病灶早期偵測 | 影像問答與區域標記 | |
| 腫瘤分區與手術輔助 | 結合外觀與設備資訊遠距監控 | |
| 分析影片監控生命徵象 | 圖文結合的健康助理互動 | |
| 製造業 | 生產線瑕疵與品質檢測 | 結合圖像與規範自動辨識產品缺陷 |
| 設備監控與預測性維護 | 解釋 CAD 圖並自動標註設計特徵 | |
| PPE 防護裝備檢查 | 分析圖像並對照安全規範進行合規性檢查 | |
| 機器人監控與自動化整線 | ||
| 庫存管理與監控 | ||
| 安全監控 | 入侵偵測與未授權活動識別 | 分析視覺與上下文文字增強監控判斷 |
| 臉部辨識進行門禁控制 | 理解複雜人際互動並以自然語言描述 | |
| 物件偵測與追蹤 | 將攝影機畫面與文字知識整合提高環境理解 | |
| 流量分析與事件判斷 | ||
| 車牌識別與異常行為監控 |
結論：擁抱 AI 新視界，Advantech 與您同行 #
從傳統電腦視覺到視覺語言模型，AI「看世界」的方式正在經歷一場深刻的變革。VLM 的出現，讓機器不僅能「看見」，更能「理解」和「溝通」，為各行各業帶來前所未有的智慧化潛力。
Advantech 的這次實驗，成功驗證了在邊緣裝置上部署 VLM 的可行性，這不僅是技術上的一小步，更是推動智慧邊緣應用的一大步。它證明了 Advantech 不僅緊跟 AI 技術的最新脈動，更具備將尖端技術轉化為實際應用、克服工程挑戰的強大研發實力。
未來，我們可以期待 VLM 技術將持續進化，變得更強大、更有效率，也更適合在邊緣端部署。Advantech 將持續投入研發，探索 VLM 在工業物聯網 (IIoT)、智慧城市、智慧醫療等領域的更多可能性，攜手我們的客戶與合作夥伴，共同開創一個更智慧、更互聯的未來！