扩散模型 diffusion model

模型原理

基于扩散模型实现 AI 绘画包括两个过程------加噪过程和去噪过程。

e.墨水->热水

每一步的加噪结果仅依赖于上一步的加噪结果和一个加噪过程,而这个加噪过程依赖于当前时间步 t,因此整个加噪过程可以看成参数化的马尔科夫链。

马尔可夫链:数学模型,用于描述随机事件的序列,其中每个事件的概率仅取决于上一个事件的状态,而与过去的事件无关。

扩散模型 vs GAN

训练与推理

加噪-训练环节

对于一张干净的图像,可以仅通过一次计算得到任意 t 步加噪声的结果。

训练:假定我们已经收集了一个用于训练扩散模型的训练集,整个训练过程便是不断重复下面这六个步骤。

  1. 每次从数据集中随机抽取一张图片。

  2. 随机从 1 至 1000 中选择一个时间步 t。

  3. 随机生成一个高斯噪声。

  4. 根据上述加噪环节的公式,一次计算直接得到第 t 步加噪的结果图像。

  5. 将时间步 t 和加噪图像作为 UNet 的输入去预测一个噪声值。

  6. 使用第五步预测的噪声值和第三步随机生成的噪声值,计算数值误差,并回传梯度。

去噪-推理环节

如何根据当前时间步的噪声图预测上一步加入的噪声?

希望得到这样一个模型,输入第 t 步加噪结果和时间步 t,预测从第 t-1 步到第 t 步噪声值。主流的方法是训练一个 UNet 模型来预测噪声图。因为噪声值和输入图的分辨率是一致的,而 UNet 模型常用于图像分割任务,输入输出的分辨率相同,使用 UNet 来完成这个任务再合适不过了。

如何在当前时间步的噪声图上去除这些噪声?

采样器,根据加噪结果和噪声值,准确地去除噪声。

推理:

  1. 我们随机生成一个高斯噪声,作为第 1000 步加噪之后的结果。

  2. 将这个噪声和时间步 1000 作为已经训练好的 UNet 的输入,预测第 999 步引入的噪声。

  3. 使用采样器在步骤 1 的高斯噪声中去除步骤 2 预测的噪声,得到一张干净一点的图像。

相关推荐
AIGC大时代1 小时前
方法建议ChatGPT提示词分享
人工智能·深度学习·chatgpt·aigc·ai写作
糯米导航1 小时前
ChatGPT Prompt 编写指南
人工智能·chatgpt·prompt
Damon小智1 小时前
全面评测 DOCA 开发环境下的 DPU:性能表现、机器学习与金融高频交易下的计算能力分析
人工智能·机器学习·金融·边缘计算·nvidia·dpu·doca
赵孝正1 小时前
特征选择(机器学习)
人工智能·机器学习
QQ_7781329741 小时前
Pix2Pix:图像到图像转换的条件生成对抗网络深度解析
人工智能·神经网络
数据馅2 小时前
window系统annaconda中同时安装paddle和pytorch环境
人工智能·pytorch·paddle
高工智能汽车2 小时前
2025年新开局!谁在引领汽车AI风潮?
人工智能·汽车
不爱原创的Yoga2 小时前
自动驾驶汽车目前面临的最大技术挑战是什么?
人工智能·自动驾驶·汽车
罗小罗同学2 小时前
人工智能的出现,给生命科学领域的研究带来全新的视角|行业前沿·25-01-22
人工智能·搜索引擎·生命科学