Score-based Generative Models (SGMs) have achieved state-of-the-art synthesis results on diverse tasks. However, the current design space of the forward diffusion process is largely unexplored and often relies on physical intuition or simplifying assumptions. Leveraging results from the design of scalable Bayesian posterior samplers, we present a complete recipe for constructing forward processes in SGMs, all of which are guaranteed to converge to the target distribution of interest. We show that several existing SGMs can be cast as specific instantiations of this parameterization. Furthermore, building on this recipe, we construct a novel SGM: Phase Space Langevin Diffusion (PSLD), which performs score-based modeling in a space augmented with auxiliary variables akin to a physical phase space. We show that PSLD outperforms competing baselines in terms of sample quality and the speed-vs-quality tradeoff across different samplers on various standard image synthesis benchmarks. Moreover, we show that PSLD achieves sample quality comparable to state-of-the-art SGMs (FID: 2.10 on unconditional CIFAR-10 generation), providing an attractive alternative as an SGM backbone for further development. We will publish our code and model checkpoints for reproducibility at https://github.com/mandt-lab/PSLD.


翻译:基于分数的生成模型(Score-based Generative Models, SGMs)已在多种任务中取得了最先进的合成结果。然而,前向扩散过程的当前设计空间在很大程度上尚未被探索,且常常依赖于物理直觉或简化假设。利用可扩展贝叶斯后验采样器的设计结果,我们提出了一份用于构建SGMs中前向过程的完整配方,所有这些过程都保证收敛到目标分布。我们证明,多个现有SGM可被视为此参数化的特定实例。此外,基于该配方,我们构建了一种新型SGM:相空间朗之万扩散(Phase Space Langevin Diffusion, PSLD),该方法在由辅助变量增强的空间(类似于物理相空间)中执行基于分数的建模。我们表明,在各种标准图像合成基准上,PSLD在样本质量以及不同采样器间的速度与质量权衡方面均优于竞争基线。而且,PSLD达到了与最先进SGM相当的样本质量(在无条件CIFAR-10生成任务中FID为2.10),为后续发展提供了一种有吸引力的SGM骨干替代方案。我们将公开代码和模型检查点以确保可复现性,地址为https://github.com/mandt-lab/PSLD。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
73+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
46+阅读 · 2020年10月31日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【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
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Meta-Learning to Cluster
Arxiv
18+阅读 · 2019年10月30日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【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
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员