論文の概要: Elucidating Flow Matching ODE Dynamics with respect to Data Geometries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.18730v1
- Date: Wed, 25 Dec 2024 01:17:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-30 17:25:38.463937
- Title: Elucidating Flow Matching ODE Dynamics with respect to Data Geometries
- Title(参考訳): データジオメトリによる流れマッチングODEダイナミクスの解明
- Authors: Gal Mishne, Zhengchao Wan, Qingsong Wang, Yusu Wang,
- Abstract要約: 拡散に基づく生成モデルが画像生成の標準となり, 学習ベクトル場によるサンプリングステップの削減により, 拡散モデルと比較して, ODEベースのサンプリングモデルとフローマッチングモデルにより効率が向上した。
我々は,ODE力学を駆動するデノイザを中心に,サンプル軌道の包括的解析を通じて,フローマッチングモデルの理論を推し進める。
解析により,グローバルなデータ特徴から局所構造への軌道の進化が明らかとなり,フローマッチングモデルにおけるサンプルごとの挙動の幾何学的特徴が得られた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.947094609205765
- License:
- Abstract: Diffusion-based generative models have become the standard for image generation. ODE-based samplers and flow matching models improve efficiency, in comparison to diffusion models, by reducing sampling steps through learned vector fields. However, the theoretical foundations of flow matching models remain limited, particularly regarding the convergence of individual sample trajectories at terminal time - a critical property that impacts sample quality and being critical assumption for models like the consistency model. In this paper, we advance the theory of flow matching models through a comprehensive analysis of sample trajectories, centered on the denoiser that drives ODE dynamics. We establish the existence, uniqueness and convergence of ODE trajectories at terminal time, ensuring stable sampling outcomes under minimal assumptions. Our analysis reveals how trajectories evolve from capturing global data features to local structures, providing the geometric characterization of per-sample behavior in flow matching models. We also explain the memorization phenomenon in diffusion-based training through our terminal time analysis. These findings bridge critical gaps in understanding flow matching models, with practical implications for sampling stability and model design.
- Abstract(参考訳): 拡散に基づく生成モデルは画像生成の標準となっている。
ODEベースのサンプルモデルとフローマッチングモデルは、学習ベクトル場によるサンプリングステップを削減し、拡散モデルと比較して効率を向上する。
しかし、フローマッチングモデルの理論的基礎は、特に終端時の個々のサンプル軌跡の収束に関して限定的であり、これはサンプルの品質に影響を及ぼし、一貫性モデルのようなモデルにとって重要な仮定である。
本稿では,ODE力学を駆動するデノイザを中心にしたサンプル軌道の包括的解析により,フローマッチングモデルの理論を推し進める。
我々は, ODEトラジェクトリの存在, 特異性, 収束性を終端時に確立し, 最小の仮定の下で安定したサンプリング結果を確保する。
解析により,グローバルなデータ特徴から局所構造への軌道の進化が明らかとなり,フローマッチングモデルにおけるサンプルごとの挙動の幾何学的特徴が得られた。
また,拡散学習における記憶現象を端末時間解析により説明する。
これらの知見は, フローマッチングモデルの理解における重要なギャップを橋渡しし, サンプリング安定性とモデル設計の実践的意義を示唆した。
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