Feb, 2024

SRNDiff: 基于条件扩散模型的短期降雨预测

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TL;DR通过引入扩散模型于降水预测任务，提出了一种基于历史观测数据的短时降水预报条件扩散模型（SRNDiff）。SRNDiff 通过在去噪过程中加入额外的条件解码器模块，实现了端到端的降水预测。该模型在条件生成方面超越了 GANs，虽然需要更多计算资源，但在训练过程中表现出更高的稳定性和效率，并生成更能反映未来降水情况的高质量降水分布样本。这充分验证了扩散模型在降水预测中的优势和潜力，并为提升降水预测提供了新的见解。
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发现论文，激发创造
  • 利用生成扩散模型进行降水预报

    研究利用扩散模型处理降水现在空间预测任务，在效果上显著优于其他深度学习模型。

    Aug, 2023

  • PreDiff: 隐式扩散模型的降水预测

    我们提出了一个两阶段的概率时空预测流程：1）我们开发了 PreDiff，一个能够进行概率预测的条件潜在扩散模型。2）我们通过在去噪步骤中估计所施加约束的偏差并相应地调整过渡分布，结合了显式的知识控制机制，以使预测与领域特定的物理约束相一致。实验在两个数据集上进行，分别是具有混沌行为的合成数据集 N-body MNIST 和代表降雨预测的真实世界数据集 SEVIR。实验结果显示 PreDiff 在处理不确定性、整合领域特定先验知识和生成具有高操作效能的预测方面的有效性。

    Jul, 2023

  • 具有准确不确定性量化的生成型降水预测的隐式扩散模型

    使用潜在扩散模型 (Latent Diffusion Model, LDM) 进行短期预测，可获得比生成对抗网络 (Generative Adversarial Networks, GANs) 更高质量和多样性的降水预测，LDM 较为稳定，需要较少的训练计算；该模型的优势在于生成更多样的预测并更准确地反映了预测错误 / 不确定性的图样分布测试结果，适用于天气和气候等领域。

    Apr, 2023

  • 两阶段降雨预测扩散模型

    通过提出一种两阶段降雨预测扩散模型 (TRDM)，我们改善了深度神经网络在长期降雨预报中的准确性，解决了模糊生成图像和空间位置错误的问题。第一阶段捕捉强大的时间信息并保留低分辨率条件下的空间信息，第二阶段对第一阶段生成的低分辨率图像进行高分辨率重建。我们展示了在 MRMS 和瑞典雷达数据集上最先进的结果。

    Feb, 2024

  • 加强天气预测：基于深度扩散模型的超分辨率

    本研究探讨了深度学习扩散模型在天气数据超分辨率方面的应用，该新方法旨在增强气象变量的空间分辨率和细节。通过利用扩散模型（特别是 SR3 和 ResDiff 架构），我们提出了一种将低分辨率天气数据转化为高分辨率输出的方法论。我们的实验使用 WeatherBench 数据集，重点研究了两米温度变量的超分辨率，展示了模型生成详细准确的天气图的能力。结果表明，通过加入基于物理的修改，ResDiff 模型在均方误差（MSE）、结构相似性指数（SSIM）和峰值信噪比（PSNR）等方面显著优于传统的 SR3 方法。该研究突显了扩散模型在气象应用中的潜力，为未来天气预测和气候分析的进一步发展提供了见解、挑战和前景。

    Jun, 2024

  • EDiffSR: 一种高效的远程感知图像超分辨率扩展的扩散概率模型

    本论文介绍了一种用于高效遥感图像超分辨率的扩散概率模型（DPM）EDiffSR，并结合了高效的激活网络（EANet）和条件先验增强模块（CPEM），以提高遥感图像的视觉质量和细节恢复能力。

    Oct, 2023

  • 使用条件扩散模型生成高分辨率区域降水

    本文提出了一种基于去噪扩散概率模型（DDPM）的深度生成模型，用于区域尺度的气候数据降尺度，通过多个低分辨率气候变量的条件生成，实验证明该模型在降尺度气候数据方面具有显著改进，突出了条件扩散模型在气候数据降尺度中的有效性。

    Dec, 2023

  • 基于块降噪扩散模型的恶劣天气条件下视觉恢复

    基于概率模型的图像修复算法，通过引导去噪过程来实现任意尺寸的图像修复。该算法在图像去雪、去雨和去雾等数据集上表现出了领先的性能，并且在实际测试图像方面具有很强的泛化性能。

    Jul, 2022

  • 使用去噪器表征从无条件扩散模型生成条件数据

    本文提出使用去噪扩散模型的内部表示来适应新条件，以解决向这些模型提供条件信息的难题，并演示如何使用生成的合成图像增强 Tiny ImageNet 训练集从而提高 ResNet 基线的分类精度。

    Jun, 2023

  • 残差去噪扩散模型

    提出了一种基于残差去噪扩散模型（RDDM）的图像生成和恢复方法，该方法通过预测残差来表示从目标域到输入域的扩散方向，并同时估计噪声以考虑扩散过程中的随机扰动，从而实现了图像生成和恢复的统一。

    Aug, 2023