論文の概要: Reverse Markov Learning: Multi-Step Generative Models for Complex Distributions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.13747v1
- Date: Wed, 19 Feb 2025 14:10:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-20 14:00:50.575988
- Title: Reverse Markov Learning: Multi-Step Generative Models for Complex Distributions
- Title(参考訳): 逆マルコフ学習:複合分布のための多段階生成モデル
- Authors: Xinwei Shen, Nicolai Meinshausen, Tong Zhang,
- Abstract要約: 複雑な分布を学習する能力を向上させるために、エングレスを拡張します。
本稿では,対象の分布から既知の分布へ遷移する一般的なフォワードプロセスを定義するフレームワークを提案する。
この逆工程は、目標分布を段階的に再構成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.165179181394755
- License:
- Abstract: Learning complex distributions is a fundamental challenge in contemporary applications. Generative models, such as diffusion models, have demonstrated remarkable success in overcoming many limitations of traditional statistical methods. Shen and Meinshausen (2024) introduced engression, a generative approach based on scoring rules that maps noise (and covariates, if available) directly to data. While effective, engression struggles with highly complex distributions, such as those encountered in image data. In this work, we extend engression to improve its capability in learning complex distributions. We propose a framework that defines a general forward process transitioning from the target distribution to a known distribution (e.g., Gaussian) and then learns a reverse Markov process using multiple engression models. This reverse process reconstructs the target distribution step by step. Our approach supports general forward processes, allows for dimension reduction, and naturally discretizes the generative process. As a special case, when using a diffusion-based forward process, our framework offers a method to discretize the training and inference of diffusion models efficiently. Empirical evaluations on simulated and climate data validate our theoretical insights, demonstrating the effectiveness of our approach in capturing complex distributions.
- Abstract(参考訳): 複雑な分布の学習は、現代の応用における根本的な課題である。
拡散モデルのような生成モデルは、伝統的な統計手法の多くの制限を克服することに成功した。
Shen and Meinshausen (2024)は、データに直接ノイズ(および共変量)をマッピングするスコアリングルールに基づく生成的アプローチであるエングレースを導入した。
効果はあるものの、エングレッションは画像データに見られるような非常に複雑な分布に苦しむ。
本研究では,複雑な分布を学習する能力を向上させるために,エングレッションを拡張した。
本稿では,対象分布から既知の分布(例えばガウス)へ遷移する一般的な前方過程を定義し,複数のエングレスモデルを用いて逆マルコフ過程を学習するフレームワークを提案する。
この逆工程は、目標分布を段階的に再構成する。
提案手法は一般的なフォワードプロセスをサポートし,次元の縮小を可能にし,生成過程を自然に識別する。
特に,拡散モデルを用いたフォワードプロセスでは,拡散モデルのトレーニングと推論を効率的に識別する手法が提案されている。
シミュレーションおよび気候データに関する実証的な評価は、我々の理論的な洞察を検証し、複雑な分布を捉える上での我々のアプローチの有効性を実証する。
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