Diffusion models (DMs) have proven to be effective in modeling high-dimensional distributions, leading to their widespread adoption for representing complex priors in Bayesian inverse problems (BIPs). However, current DM-based posterior sampling methods proposed for solving common BIPs rely on heuristic approximations to the generative process. To exploit the generative capability of DMs and avoid the usage of such approximations, we propose an ensemble-based algorithm that performs posterior sampling without the use of heuristic approximations. Our algorithm is motivated by existing work that combines DM-based methods with the sequential Monte Carlo (SMC) method. By examining how the prior evolves through the diffusion process encoded by the pre-trained score function, we derive a modified partial differential equation (PDE) governing the evolution of the corresponding posterior distribution. This PDE includes a modified diffusion term and a reweighting term, which can be simulated via stochastic weighted particle methods. Theoretically, we prove that the error between the true posterior and the empirical distribution of the generated samples can be bounded in terms of the training error of the pre-trained score function and the number of particles in the ensemble. Empirically, we validate our algorithm on several inverse problems in imaging to show that our method gives more accurate reconstructions compared to existing DM-based methods. Our code is available at the following Github repository~\url{https://github.com/HaoxuanSteveC00/AFDPS-TMLR}.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
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
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
Arxiv
0+阅读 · 9月28日
Arxiv
14+阅读 · 2022年8月25日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
9+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
14+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
11+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+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
14+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
相关资讯
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
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
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