Building on the success of diffusion models in visual generation, flow-based models reemerge as another prominent family of generative models that have achieved competitive or better performance in terms of both visual quality and inference speed. By learning the velocity field through flow-matching, flow-based models tend to produce a straighter sampling trajectory, which is advantageous during the sampling process. However, unlike diffusion models for which fast samplers are well-developed, efficient sampling of flow-based generative models has been rarely explored. In this paper, we propose a framework called FlowTurbo to accelerate the sampling of flow-based models while still enhancing the sampling quality. Our primary observation is that the velocity predictor's outputs in the flow-based models will become stable during the sampling, enabling the estimation of velocity via a lightweight velocity refiner. Additionally, we introduce several techniques including a pseudo corrector and sample-aware compilation to further reduce inference time. Since FlowTurbo does not change the multi-step sampling paradigm, it can be effectively applied for various tasks such as image editing, inpainting, etc. By integrating FlowTurbo into different flow-based models, we obtain an acceleration ratio of 53.1%$\sim$58.3% on class-conditional generation and 29.8%$\sim$38.5% on text-to-image generation. Notably, FlowTurbo reaches an FID of 2.12 on ImageNet with 100 (ms / img) and FID of 3.93 with 38 (ms / img), achieving the real-time image generation and establishing the new state-of-the-art. Code is available at https://github.com/shiml20/FlowTurbo.


翻译:基于扩散模型在视觉生成领域的成功,基于流的模型作为另一类重要的生成模型重新崛起,在视觉质量和推理速度方面均展现出竞争性乃至更优的性能。通过流匹配学习速度场,基于流的模型倾向于产生更直的采样轨迹,这在采样过程中具有优势。然而,与已发展出快速采样器的扩散模型不同,基于流的生成模型的高效采样方法鲜有探索。本文提出一个名为FlowTurbo的框架,旨在加速基于流模型的采样过程,同时提升采样质量。我们的主要观察是,基于流模型中速度预测器的输出在采样过程中会趋于稳定,从而使得通过轻量级速度精炼器估计速度成为可能。此外,我们引入了包括伪校正器和样本感知编译在内的多项技术,以进一步减少推理时间。由于FlowTurbo不改变多步采样范式,它可以有效地应用于图像编辑、修复等多种任务。通过将FlowTurbo集成到不同的基于流模型中,我们在类别条件生成任务上获得了53.1%$\sim$58.3%的加速比,在文本到图像生成任务上获得了29.8%$\sim$38.5%的加速比。值得注意的是,FlowTurbo在ImageNet上以100(毫秒/图像)的推理时间达到了2.12的FID分数,以38(毫秒/图像)达到了3.93的FID分数,实现了实时图像生成,并创造了新的最优性能。代码可在https://github.com/shiml20/FlowTurbo获取。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
46+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
46+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员