論文の概要: A Recovery Theory for Diffusion Priors: Deterministic Analysis of the Implicit Prior Algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.20511v1
- Date: Wed, 24 Sep 2025 19:35:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-26 20:58:12.567656
- Title: A Recovery Theory for Diffusion Priors: Deterministic Analysis of the Implicit Prior Algorithm
- Title(参考訳): 拡散先行アルゴリズムの回復理論:不必要先行アルゴリズムの決定論的解析
- Authors: Oscar Leong, Yann Traonmilin,
- Abstract要約: 高次元劣化測定は、逆問題における中心的な課題である。
生成拡散モデルにおける最近の進歩は、強力なデータ駆動型前駆体の提供において、顕著な実証的な成功を示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.71305698739856
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recovering high-dimensional signals from corrupted measurements is a central challenge in inverse problems. Recent advances in generative diffusion models have shown remarkable empirical success in providing strong data-driven priors, but rigorous recovery guarantees remain limited. In this work, we develop a theoretical framework for analyzing deterministic diffusion-based algorithms for inverse problems, focusing on a deterministic version of the algorithm proposed by Kadkhodaie \& Simoncelli \cite{kadkhodaie2021stochastic}. First, we show that when the underlying data distribution concentrates on a low-dimensional model set, the associated noise-convolved scores can be interpreted as time-varying projections onto such a set. This leads to interpreting previous algorithms using diffusion priors for inverse problems as generalized projected gradient descent methods with varying projections. When the sensing matrix satisfies a restricted isometry property over the model set, we can derive quantitative convergence rates that depend explicitly on the noise schedule. We apply our framework to two instructive data distributions: uniform distributions over low-dimensional compact, convex sets and low-rank Gaussian mixture models. In the latter setting, we can establish global convergence guarantees despite the nonconvexity of the underlying model set.
- Abstract(参考訳): 劣化測定から高次元信号を復元することは、逆問題における中心的な課題である。
生成拡散モデルの最近の進歩は、強力なデータ駆動型前駆体の提供において、顕著な実証的な成功を示しているが、厳密な回復保証は依然として限られている。
本研究では,Kadkhodaie \& Simoncelli \cite{kadkhodaie2021stochastic} が提案するアルゴリズムの決定論的バージョンに着目し,逆問題に対する決定論的拡散に基づくアルゴリズムを解析するための理論的枠組みを開発する。
まず, 基礎となるデータ分布が低次元のモデル集合に集中すると, 関連する雑音を伴うスコアは, その集合への時間変化投影として解釈できることを示す。
これにより、逆問題に対する拡散先行法を、様々な射影を持つ一般化射影勾配降下法として解釈する。
センサ行列がモデル集合上の制限等尺性を満たすとき、ノイズスケジュールに明示的に依存する定量的収束率を導出することができる。
我々は,低次元コンパクト,凸集合,低ランクガウス混合モデルに対する均一分布の2つの指導的データ分布に適用する。
後者の設定では、基礎となるモデル集合の非凸性にも拘わらず、大域収束保証を確立することができる。
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