May, 2024

直接去噪扩散模型

PDF
TL;DR本文介绍了直接去噪扩散模型（DDDM）：一种生成逼真图像的简单且通用方法，具有少步采样的特点，同时保留了多步采样以获得更好的性能。DDDM 不需要精心设计的采样器或预训练的蒸馏模型，而是以自身的先前训练迭代生成的估计目标为条件进行扩散模型的训练，通过考虑前一时间步生成的样本来引导迭代生成过程。我们还提出了 Pseudo-LPIPS，一种对各种超参数值更鲁棒的新型度量损失。尽管简单，该方法在基准数据集上表现出强大的性能。我们的模型在 CIFAR-10 上分别以一步采样和两步采样的 FID 分数为 2.57 和 2.33，超越了 GAN 和蒸馏基模型获得的分数。通过将采样扩展到 1000 步，我们将 FID 分数进一步降低到 1.79，与文献中的最先进方法相一致。在 ImageNet 64x64 上，我们的方法与主要模型相当。
发现论文，激发创造
  • 统一直接去噪方法用于方差保持和方差爆炸扩散模型

    通过在统一的 DDDM 框架中提出自适应 Pseudo-Huber 损失函数，我们证明了在 Variance Preserving 和 Variance Exploding 情况下，uDDDM 方法在一步生成和多步生成中均可达到与 CIFAR-10 最佳方法相当的 FID 得分，并在这两种情况下都取得了最先进的性能。

    May, 2024

  • 医学图像生成的快速去噪扩散概率模型

    Fast-DDPM 是一种简单而有效的方法，可同时提高训练速度、采样速度和生成质量，通过仅使用 10 个时间步进行训练和采样，相比 DDPM，Fast-DDPM 能够在医学图像生成任务中优于基于卷积网络和生成对抗网络的当前最先进方法，并将训练时间缩短了 5 倍，采样时间缩短了 100 倍。

    May, 2024

  • 去噪扩散隐式模型

    本文描述了一种更高效的迭代隐式概率模型 —— 去噪扩散隐式模型（DDIMs），通过构建一类非马尔科夫扩散过程来加速采样过程，相对于去噪扩散概率模型（DDPMs）可以使采样速度提升 10 倍至 50 倍。这种模型可以用于图像生成和语义意义化的图像内插。

    Oct, 2020

  • 双边去噪扩散模型

    该论文提出了新的双边去噪扩散模型（BDDMs）来提高样本生成的质量和速度，其可以更加高效和简单地训练，以及进一步优化先前训练好的模型。

    Aug, 2021

  • 半隐式去噪扩散模型（SIDDM）

    通过匹配隐式和显式因素，我们提出了一种新的方法，以解决生成模型中的采样难题，该方法利用隐式模型匹配噪声数据的边缘分布和前向扩散的显式条件分布，以有效地匹配联合降噪分布，并获得与扩散模型相当的生成性能和比采样步骤少的模型相比更好的结果。

    Jun, 2023

  • 将扩散模型融合为条件生成对抗网络

    我们提出了一种方法将复杂的多步扩散模型提炼为单步有条件生成对抗网络学生模型，从而大大加速推理过程，同时保持图像质量。我们的方法将扩散提炼解释为一种对应的图像到图像转换任务，使用扩散模型 ODE 轨迹的噪声到图像对。为了进行高效的回归损失计算，我们提出了一种在扩散模型的潜空间中直接操作的感知损失 E-LatentLPIPS，利用增强的集合。此外，我们改进了扩散模型，构建了一个多尺度鉴别器，具有文本对齐损失，建立了一种有效的基于条件生成对抗网络的公式。即使考虑到数据集构建成本，E-LatentLPIPS 也比许多现有的提炼方法更高效。我们证明我们的一步生成器在零样本 COCO 基准测试上优于最先进的一步扩散提炼模型 - DMD、SDXL-Turbo 和 SDXL-Lightning。

    May, 2024

  • 学习离散去噪扩散 ODEs

    LD3 是一个轻量级的学习时间离散化的框架，可在采样 Diffusion ODE 时与各种求解器结合使用，从而提高采样效率并减少计算开销。

    May, 2024

  • 改进降噪扩散概率模型

    通过对 DDPM 模型进行简单修改，可以在保持高质量样本的同时达到具有竞争力的对数似然值，并学习反向扩散过程的方差，从而使用数量级更少的正向传递采样。使用精度和召回率比较 DDPM 和 GAN 模型的性能，并证明这些模型的样本质量和似然值可以与模型容量和训练计算平稳地提高。

    Feb, 2021

  • 扩散模型是固有的一步生成器

    扩散模型的实例教学方法和分布教学方法在图像生成模型方面取得了显著的研究成果，提出的分布教学方法在减少训练图像数量的同时取得了最先进的结果，提高了对高效图像生成模型的理解并为各种应用提供了可扩展的框架。

    May, 2024

  • 一步扩散与分布匹配蒸馏

    通过实施分布匹配蒸馏 (Distribution Matching Distillation) 以及多步扩散输出的大规模结构简单回归损失相匹配的方法，我们将扩散模型转化为一步图像生成器，以显著降低对图像质量的影响，使其在 ImageNet 64x64 上达到 2.62 FID，在无监督 COCO-30k 上达到 11.49 FID，并可通过 FP16 推理在现代硬件上以 20 FPS 生成图像。

    Nov, 2023