The success of vision transformers-especially for generative modeling-is limited by the quadratic cost and weak spatial inductive bias of self-attention. We propose PDE-SSM, a spatial state-space block that replaces attention with a learnable convection-diffusion-reaction partial differential equation. This operator encodes a strong spatial prior by modeling information flow via physically grounded dynamics rather than all-to-all token interactions. Solving the PDE in the Fourier domain yields global coupling with near-linear complexity of $O(N \log N)$, delivering a principled and scalable alternative to attention. We integrate PDE-SSM into a flow-matching generative model to obtain the PDE-based Diffusion Transformer PDE-SSM-DiT. Empirically, PDE-SSM-DiT matches or exceeds the performance of state-of-the-art Diffusion Transformers while substantially reducing compute. Our results show that, analogous to 1D settings where SSMs supplant attention, multi-dimensional PDE operators provide an efficient, inductive-bias-rich foundation for next-generation vision models.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

非Transformer不可?最新《状态空间模型(SSM)》综述
专知会员服务
75+阅读 · 2024年4月16日
用于识别任务的视觉 Transformer 综述
专知会员服务
77+阅读 · 2023年2月25日
Transformer替代CNN?8篇论文概述最新进展!
专知会员服务
77+阅读 · 2021年1月19日
Transformer模型-深度学习自然语言处理,17页ppt
专知会员服务
108+阅读 · 2020年8月30日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
【Tutorial】计算机视觉中的Transformer,98页ppt
专知
21+阅读 · 2021年10月25日
从头开始了解Transformer
AI科技评论
25+阅读 · 2019年8月28日
多图带你读懂 Transformers 的工作原理
AI研习社
10+阅读 · 2019年3月18日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2020年9月16日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
6+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
6+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
6+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
10+阅读 · 10月10日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员