Diffusion models have become fundamental tools for modeling data distributions in machine learning. Despite their success, these models face challenges when generating data with extreme brightness values, as evidenced by limitations observed in practical large-scale diffusion models. Offset noise has been proposed as an empirical solution to this issue, yet its theoretical basis remains insufficiently explored. In this paper, we propose a novel diffusion model that naturally incorporates additional noise within a rigorous probabilistic framework. Our approach modifies both the forward and reverse diffusion processes, enabling inputs to be diffused into Gaussian distributions with arbitrary mean structures. We derive a loss function based on the evidence lower bound and show that the resulting objective is structurally analogous to that of offset noise, with time-dependent coefficients. Experiments on controlled synthetic datasets demonstrate that the proposed model mitigates brightness-related limitations and achieves improved performance over conventional methods, particularly in high-dimensional settings.


翻译:扩散模型已成为机器学习中数据分布建模的基础工具。尽管这些模型取得了成功,但在生成具有极端亮度值的数据时仍面临挑战,这一点在实际大规模扩散模型观察到的局限性中得到了证实。偏移噪声已被提出作为解决该问题的经验性方法,但其理论基础仍未被充分探索。本文提出一种新颖的扩散模型,在严格的概率框架内自然地整合了额外噪声。我们的方法同时修正了前向和反向扩散过程,使输入能够扩散到具有任意均值结构的高斯分布中。我们基于证据下界推导了损失函数,并证明所得目标函数在结构上与偏移噪声的目标函数相似,且包含时间依赖系数。在受控合成数据集上的实验表明,所提模型减轻了亮度相关的局限性,并在高维设置下取得了优于传统方法的性能提升。

0
下载
关闭预览

相关内容

扩散模型量化综述
专知会员服务
18+阅读 · 2025年5月11日
《扩散模型》最新教程,141页ppt
专知会员服务
79+阅读 · 2024年12月2日
扩散模型概述:应用、引导生成、统计率和优化
专知会员服务
47+阅读 · 2024年4月14日
去噪扩散概率模型,46页ppt
专知会员服务
63+阅读 · 2023年1月4日
详解扩散模型:从DDPM到稳定扩散,附Slides与视频
专知会员服务
87+阅读 · 2022年10月9日
你的算法可靠吗? 神经网络不确定性度量
专知
40+阅读 · 2019年4月27日
用模型不确定性理解模型
论智
11+阅读 · 2018年9月5日
【迁移学习】简述迁移学习在深度学习中的应用
产业智能官
15+阅读 · 2018年1月9日
迁移学习在深度学习中的应用
专知
24+阅读 · 2017年12月24日
FCS 论坛 | 孟德宇:误差建模原理
FCS
15+阅读 · 2017年8月17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
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
3+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月16日
Arxiv
22+阅读 · 2023年11月2日
VIP会员
相关主题
最新内容
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:03
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:31
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+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
10+阅读 · 6月17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
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
3+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员