扩散生成多保真学习与物理模拟

Nov, 2023

Diffusion-Generative Multi-Fidelity Learning for Physical Simulation

Zheng Wang, Shibo Li, Shikai Fang, Shandian Zhe

TL;DR基于随机微分方程的扩散生成多保真度（DGMF）学习方法通过连续去噪过程生成解决方案输出，同时利用条件分数模型控制解决方案的生成，可有效学习和预测多维解决方案数组，将离散和连续保真度建模统一，展示了多保真度学习的有希望的新方向。

Abstract

multi-fidelity surrogate learning is important for physical simulation related applications in that it avoids running numerical solvers from scratch, which is known to be costly, and it uses multi-fidelity exampl

multi-fidelity surrogate learning physical simulation generative models diffusion-generative multi-fidelity learning stochastic differential equations

发现论文，激发创造

一种灵活的扩散模型

本研究提出了一个通用的模型参数化框架，尤其是针对前向 SDE 的空间部分，通过理论保障和实验证明了其优越性。

Jun, 2022

可微分的多保真度融合：基于神经结构搜索和迁移学习的物理模拟高效学习

本文提出 Differentiable MF 模型，结合神经结构搜索和迁移学习，利用最新的机器学习技术来解决深度学习中普适性差和数据需求大的问题，以少量高保真训练样本有效学习物理仿真，同时在各种人造和实际基准问题上表现优异。

Jun, 2023

物理学中回归问题的多准确度高斯过程代理建模

通过比较多种多保真度方法构建高斯过程代理进行回归，我们发现多保真度方法通常具有较小的预测误差，且对于相同计算成本而言，其效果因不同场景而异。

Apr, 2024

扩散模型辅助监督学习用于密度估计的生成模型

基于得分扩散模型的监督式学习框架用于训练生成模型，并通过生成标记数据解决了无监督训练中的问题，提高了采样效率和神经网络训练的时间节省。

Oct, 2023

DiffFlow：基于评分扩散模型和生成对抗网络的统一 SDE 框架

建议了一个统一理论框架，将基于得分的扩散模型和生成对抗网络合并起来，提出了一个名为 “鉴别器去噪扩散流” 的新 SDE，通过调整不同得分项之间的相对权重，可以在 SDMs 和 GANs 之间实现平滑转换，同时保持边际分布不变，提供了新的算法，并具有在高样本质量和快速采样速度之间实现灵活权衡的潜力。

Jul, 2023

多保真度剥离深度贝叶斯主动学习

为了解决高维数据下基于高斯过程的多保真度主动学习不易扩展以及传递误差的问题，我们提出了一种基于解缠混淆的深度贝叶斯学习框架，可以在多个保真度下学习代理模型的分布函数。

May, 2023

基于得分的生成建模方法及临界阻尼 Langevin 漫步

通过引入一种新的，临界阻尼 Langevin 扩散，该文提出一种基于分数的生成模型框架，它可以更轻松地学习条件分布的速度得分函数，这比直接学习数据分数函数要容易得多，并用于高分辨率图像合成任务。

Dec, 2021

扩散生成流采样器：通过部分轨迹优化改善学习信号

我们提出了一种基于扩散生成流采样器 (DGFS) 的抽样框架，该方法可以将学习过程易于处理地分解为短的部分轨迹段，通过参数化额外的 “流函数”，并且在各种具有挑战性的实验中展示了相比于相关先前方法更准确的规范常量估计。

Oct, 2023

深度高斯过程在多保真建模中的梯度增强

多保真度模型集成多个数据源以产生底层过程的单个逼近器，并通过稠密低保真样本来降低插值误差，通过稀疏高保真样本来补偿低保真样本中的偏差或噪音。本文将深度高斯过程扩展到包含梯度数据，并在实际的偏微分方程问题中进行应用，其中预测高超声速飞行器在一系列飞行条件和几何形状下的空气动力系数。在两个例子中，增强梯度的深度高斯过程模型胜过增强梯度的线性高斯过程模型和非增强梯度的对照模型。

Feb, 2024

高阶 Langevin 动力学的生成模型

提出了基于高阶 Langevin 动力学和评分匹配的快速高质量生成建模方法，通过同时建模位置、速度和加速度来改善数据生成的质量和速度，显著提高了 CIFAR-10 数据集上的 Frechet inception distance 和负对数似然性能。

Apr, 2024