論文の概要: The Emergence of Reproducibility and Generalizability in Diffusion Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.05264v4
- Date: Mon, 10 Jun 2024 14:37:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-12 04:57:43.003489
- Title: The Emergence of Reproducibility and Generalizability in Diffusion Models
- Title（参考訳）: 拡散モデルにおける再現性と一般化可能性の創発
- Authors: Huijie Zhang, Jinfan Zhou, Yifu Lu, Minzhe Guo, Peng Wang, Liyue Shen, Qing Qu,
- Abstract要約: 同じスタートノイズ入力と決定論的サンプリングが与えられた場合、異なる拡散モデルはしばしば驚くほど類似した出力が得られる。
拡散モデルはトレーニングデータサイズの影響を受けやすい分布を学習していることを示す。
この価値ある性質は、条件付き使用、逆問題解決、モデル微調整など、拡散モデルの多くの変種に一般化される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.188731323681575
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this work, we investigate an intriguing and prevalent phenomenon of diffusion models which we term as "consistent model reproducibility": given the same starting noise input and a deterministic sampler, different diffusion models often yield remarkably similar outputs. We confirm this phenomenon through comprehensive experiments, implying that different diffusion models consistently reach the same data distribution and scoring function regardless of diffusion model frameworks, model architectures, or training procedures. More strikingly, our further investigation implies that diffusion models are learning distinct distributions affected by the training data size. This is supported by the fact that the model reproducibility manifests in two distinct training regimes: (i) "memorization regime", where the diffusion model overfits to the training data distribution, and (ii) "generalization regime", where the model learns the underlying data distribution. Our study also finds that this valuable property generalizes to many variants of diffusion models, including those for conditional use, solving inverse problems, and model fine-tuning. Finally, our work raises numerous intriguing theoretical questions for future investigation and highlights practical implications regarding training efficiency, model privacy, and the controlled generation of diffusion models.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,拡散モデルが「一貫性のあるモデル再現性」と呼ばれる興味深い現象を考察する:同じ開始音入力と決定論的サンプリング器が与えられた場合,拡散モデルが異なる場合,非常によく似た出力が得られる。
この現象を包括的実験により確認し、拡散モデルフレームワーク、モデルアーキテクチャ、トレーニング手順にかかわらず、異なる拡散モデルが同一のデータ分布とスコアリング関数に一貫して到達することを示唆する。
より顕著な研究は、拡散モデルがトレーニングデータサイズの影響を受けやすい分布を学習していることを示唆している。
これは、モデル再現性が2つの異なる訓練体制に現れるという事実に支えられている。
一 拡散モデルが訓練データ配信に適合する「記憶体制」及び
(2)モデルが基礎となるデータ分布を学習する「一般化体制」。
また, この性質は, 条件付き使用, 逆問題解決, モデル微調整など, 拡散モデルの多くの変種に一般化されることが示唆された。
最後に,本研究は今後の研究に多くの興味深い理論的疑問を提起し,トレーニング効率,モデルのプライバシ,制御された拡散モデルの生成に関する実践的意味を強調した。
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