論文の概要: IPGO: Indirect Prompt Gradient Optimization for Parameter-Efficient Prompt-level Fine-Tuning on Text-to-Image Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21812v2
• Date: Fri, 16 May 2025 02:18:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-19 14:36:12.660615
• Title: IPGO: Indirect Prompt Gradient Optimization for Parameter-Efficient Prompt-level Fine-Tuning on Text-to-Image Models
• Title（参考訳）: IPGO:テキスト・画像モデルを用いたパラメータ効率の良いプロンプトレベルの微調整のための間接プロンプト勾配最適化
• Authors: Jianping Ye, Michel Wedel, Kunpeng Zhang,
• Abstract要約: テキストから画像への拡散モデルは、テキストプロンプトから画像を生成するのに優れているが、コンテンツセマンティクス、美学、人間の嗜好と最適以下の関係を示すことが多い。 本研究では, パラメータ効率のよい新しいフレームワーク, Indirect Prompt Gradient Optimization (IPGO) を提案する。 IPGOは、プロンプト埋め込みの初めと終わりに連続的に微分可能な埋め込みを注入することで、ローランク構造を回転から柔軟性と非線形性で活用することで、プロンプト埋め込みを強化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.559232159385193
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Text-to-Image Diffusion models excel at generating images from text prompts but often exhibit suboptimal alignment with content semantics, aesthetics, and human preferences. To address these limitations, this study proposes a novel parameter-efficient framework, Indirect Prompt Gradient Optimization (IPGO), for prompt-level diffusion model fine-tuning. IPGO enhances prompt embeddings by injecting continuously differentiable embeddings at the beginning and end of the prompt embeddings, leveraging low-rank structures with the flexibility and nonlinearity from rotations. This approach enables gradient-based optimization of injected embeddings under range, orthonormality, and conformity constraints, effectively narrowing the search space, promoting a stable solution, and ensuring alignment between the embeddings of the injected embeddings and the original prompt. Its extension IPGO+ adds a parameter-free cross-attention mechanism on the prompt embedding to enforce dependencies between the original prompt and the inserted embeddings. We conduct extensive evaluations through prompt-wise (IPGO) and prompt-batch (IPGO+) training using three reward models of image aesthetics, image-text alignment, and human preferences across three datasets of varying complexity. The results show that IPGO consistently outperforms SOTA benchmarks, including stable diffusion v1.5 with raw prompts, text-embedding-based methods (TextCraftor), training-based methods (DRaFT and DDPO), and training-free methods (DPO-Diffusion, Promptist, and ChatGPT-4o). Specifically, IPGO achieves a win-rate exceeding 99% in prompt-wise learning, and IPGO+ achieves a comparable, but often better performance against current SOTAs (a 75% win rate) in prompt-batch learning. Moreover, we illustrate IPGO's generalizability and its capability to significantly enhance image quality while requiring minimal data and resources.
• Abstract（参考訳）: テキストから画像への拡散モデルは、テキストプロンプトから画像を生成するのに優れているが、コンテンツセマンティクス、美学、人間の嗜好と最適以下の関係を示すことが多い。 これらの制約に対処するため,本研究では,パラメータ効率の高い新しいフレームワーク,IPGO(Indirect Prompt Gradient Optimization)を提案する。 IPGOは、プロンプト埋め込みの初めと終わりに連続的に微分可能な埋め込みを注入することで、ローランク構造を回転から柔軟性と非線形性で活用することで、プロンプト埋め込みを強化する。 このアプローチは、範囲、正則性、整合性の制約下での注入埋め込みの勾配に基づく最適化を可能にし、探索空間を効果的に狭め、安定した解を推進し、注入埋め込みの埋め込みと元のプロンプトとの整合性を確保する。 その拡張IPGO+はプロンプト埋め込みにパラメータフリーのクロスアテンション機構を追加し、元のプロンプトと挿入された埋め込みの間の依存関係を強制する。 我々は,画像美学,画像テキストアライメント,人間の嗜好の3つの報奨モデルを用いて,インプロンプトワイズ(IPGO)とインプロンプトバッチ(IPGO+)トレーニングを通じて広範囲な評価を行う。 その結果、IPGOは、生のプロンプトによる安定拡散v1.5、テキスト埋め込みベースのメソッド(TextCraftor)、トレーニングベースメソッド(DRaFTおよびDDPO)、トレーニングフリーメソッド(DPO-Diffusion、Promptist、ChatGPT-4o)など、SOTAベンチマークを一貫して上回っていることがわかった。 具体的には、IPGOは、即時学習において99%以上の勝利率を獲得し、IPGO+は、即時学習において現在のSOTA(75%の勝利率)に対して同等だが、より良いパフォーマンスを達成する。 さらに、IPGOの汎用性と、最小限のデータとリソースを必要としながら、画像品質を大幅に向上する能力について説明する。

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