面向应用数学家的生成人工智能扩散模型简介
本文概述了“扩散模型”在图像合成、视频生成、分子设计等领域中的应用, 并将相关研究分为三大类:高效采样、改进似然估计和处理具有特殊结构的数据。此外,还探讨了将扩散模型与其他生成模型相结合以获得更好结果的潜能,在计算机视觉、自然语言生成、时态数据模型等领域具有广泛的应用。本文旨在提供一个全面的扩散模型综述,指出其重点研究领域并指向未来的研究方向。
Sep, 2022
本综述为关于应用于计算机视觉的去噪扩散模型文章提供了全面的回顾,包括在领域中的理论和实际贡献,提供了三种通用扩散建模框架,并介绍了扩散模型与其他深度生成模型之间的关系,并引入了在计算机视觉中应用扩散模型的多个视角分类,最后,我们说明了离散模型的当前限制并预见了未来研究的一些有趣方向。
Sep, 2022
本综述主要介绍了最近视觉领域中扩散模型的进展,特别是那些影响扩散模型计算效率的重要设计方面,重点是强调了最近提出的设计选择,这些选择导致更高效的扩散模型。
Oct, 2022
通过将信息理论中的信息与最小均方误差回归相联系,我们引入了扰动扩散模型的新数学基础,并将现有的扩散界限进行了优化,从而使得连续和离散概率可以通过相同的回归目标来学习,从而避免了变分方法中使用的特定领域的生成模型。
Feb, 2023
扩散模型在图像生成、解决逆问题和文本到图像合成等各种应用中展示了领先的性能。我们揭示了与大多数其他生成模型截然不同的“一致模型可重现性”现象,通过广泛的实验表明,扩散模型在相同初始噪声输入和确定性求解器采样时,倾向于产生几乎相同的输出内容。此模型可重现性在不同的训练环境下均成立,包括记忆化和泛化模式。进一步的分析提供了对“记忆化模式”中模型可重现性的理论解释,并揭示此有价值的特性适用于许多扩散模型的变种。更深入理解此现象有可能产生基于扩散模型的更可解释和可控的数据生成过程。
Oct, 2023
这篇综述论文提供了关于生成式AI扩散和传统模型的全面概述,主要介绍了它们的基本技术、在不同领域的应用以及所面临的挑战,旨在为研究人员和从业者提供全面了解,并激发未来在这个令人兴奋的人工智能领域的创新。
Feb, 2024
扩散模型是强大且通用的生成式人工智能技术,在计算机视觉、音频、强化学习和计算生物学等领域取得了巨大的成功。本文回顾了扩散模型的新兴应用,理解了它们在各种控制下的样本生成。同时,我们概述了现有的扩散模型理论,涵盖了它们的统计性质和采样能力。进一步地,我们评述了通过条件扩散模型进行高维结构化优化的新途径,将解决方案的搜索重新定义为条件采样问题,并通过扩散模型进行求解。最后,我们讨论了扩散模型的未来发展方向。本文旨在为刺激前瞻性的扩散模型理论和方法提供全面的理论介绍。
Apr, 2024
本研究探讨了以扩散为基础的生成模型作为偏微分方程(PDE)神经算子的功效。我们展示了扩散生成模型在神经算子方面具有许多有利的特性,并能够在多个真实动力系统中优于其他神经算子。此外,我们演示了概率扩散模型如何优雅地处理部分可识别的系统,通过生成对应于不同可能解的样本。
May, 2024
本研究针对扩散生成模型在数据生成中的设计自由度不足的问题,提出了一个统一的框架,允许在多种表示方式、先验分布和噪声调度方面实现灵活选择。新方法特别引入了软条件模型,有助于将传统扩散模型与自回归模型平滑衔接,从而提高了训练效率和数据生成的潜力。
Oct, 2024