扩散模型的可控生成与引导
Score-Based扩散模型中表明可利用训练中不可获得的信息调节生成过程。这是因为conditional reverse-time SDE可高效的从unconditional分数中估计。为了实现可控生成,通常需要进行引导。接下来,详细介绍该两部分内容。
Score-Based扩散模型中表明可利用训练中不可获得的信息调节生成过程。这是因为conditional reverse-time SDE可高效的从unconditional分数中估计。为了实现可控生成,通常需要进行引导。接下来,详细介绍该两部分内容。
一致性模型已经成为了生成模型的新家族,该模型可以在不需要对抗训练的情况下实现单步高质量数据采样。
一致性模型的训练有两种方式,分别是一致性蒸馏和一致性训练。其中,一致性蒸馏需要预训练一个扩散模型,再把知识蒸馏到一致性模型;一致性训练直接从数据中训练一致性模型,把其视为独立的生成模型家族。对于一致性蒸馏,因其需要预训练扩散模型而导致计算量的增加,且蒸馏方式限制了一致性模型的能力。对于一致性训练所依赖的度量函数LPIPS,主要存在两个缺点,一个是由于LPIPS和FID均在ImageNet数据集上训练,会因特征泄漏产生潜在的评估偏差;另一个是该度量需要需要预训练辅助网络用于特征抽取,从而增加了计算预算。
阅读了很多扩散模型的论文,根本不理解其数学原理,因此通过理解相关数学概念,对其原理进行探寻。
一致性模型 (Consistency Model, CM)属于一类可实现快速采样的扩散生成模型。然而,利用离散化时间步训练的一致性模型,往往需要引入辅助参数且容易产生离散化误差,从而造成样本质量不佳。与之相对的,连续时间范式的模型缓和了该问题,但会产生训练的不稳定性。为了解决该问题,sCMs作者们提出了TrigFlow范式,统一了EDM和Flow Matching,显著简化了扩散模型范式。在该基础上,分析了CM训练不稳定的根本原因,且提出了improved time-conditioning和自适应group normalization用于缓解该问题。除此之外,作者们也重新阐释了连续时间的CMs,其包含关键项自适应权重与正则化,以及可产生稳定训练和可扩展训练的渐进衰退。
FreeU是研究人员通过研究U-Net网络的骨架和skip连接对去噪过程产生的影响之后,在不需要再训练、额外参数、以及内存或采样时间增加的情况下提升扩散模型而提出的网络架构。如图1所示,FreeU的模型效果。这种改进可以很方便的整合到各种扩散模型,例如:Stable Diffusion, DreamBooth, ModelScope, Rerender and Reversion。