論文の概要: Fractals made Practical: Denoising Diffusion as Partitioned Iterated Function Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.13069v1
- Date: Fri, 13 Mar 2026 15:15:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-16 17:38:12.152031
- Title: Fractals made Practical: Denoising Diffusion as Partitioned Iterated Function Systems
- Title(参考訳): フラクタルの実践:分割反復関数系としての拡散の認知
- Authors: Ann Dooms,
- Abstract要約: DDIMの逆チェーンがPIFS(Partitioned Iterated Function System)として動作することを示す。
PIFSは、拡散モデルスケジュール、アーキテクチャ、および訓練目標を記述するための統一設計言語として機能する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: What is a diffusion model actually doing when it turns noise into a photograph? We show that the deterministic DDIM reverse chain operates as a Partitioned Iterated Function System (PIFS) and that this framework serves as a unified design language for denoising diffusion model schedules, architectures, and training objectives. From the PIFS structure we derive three computable geometric quantities: a per-step contraction threshold $L^*_t$, a diagonal expansion function $f_t(λ)$ and a global expansion threshold $λ^{**}$. These quantities require no model evaluation and fully characterize the denoising dynamics. They structurally explain the two-regime behavior of diffusion models: global context assembly at high noise via diffuse cross-patch attention and fine-detail synthesis at low noise via patch-by-patch suppression release in strict variance order. Self-attention emerges as the natural primitive for PIFS contraction. The Kaplan-Yorke dimension of the PIFS attractor is determined analytically through a discrete Moran equation on the Lyapunov spectrum. Through the study of the fractal geometry of the PIFS, we derive three optimal design criteria and show that four prominent empirical design choices (the cosine schedule offset, resolution-dependent logSNR shift, Min-SNR loss weighting, and Align Your Steps sampling) each arise as approximate solutions to our explicit geometric optimization problems tuning theory into practice.
- Abstract(参考訳): ノイズを写真に変えるとき、拡散モデルは実際に何をするのか?
決定論的DDIM逆連鎖はPIFS(Partitioned Iterated Function System)として機能し,拡散モデルスケジュール,アーキテクチャ,トレーニング目的を記述するための統一設計言語として機能することを示す。
PIFS構造から、ステップ毎の縮約しきい値$L^*_t$、対角展開関数$f_t(λ)$、大域拡張しきい値$λ^{**}$の3つの計算可能な幾何量を得る。
これらの量はモデル評価を必要とせず、denoising dynamicsを完全に特徴づける。
彼らは拡散モデルの2つの登録挙動を構造的に説明し、拡散横断注意による高雑音時の大域的コンテキストアセンブリと、パッチ・バイ・パッチ抑圧リリースによる厳密な分散順序での低雑音時の細部合成である。
PIFS収縮の自然なプリミティブとして自己注意が現れる。
PIFSアトラクターのKaplan-Yorke次元は、リアプノフスペクトル上の離散モラン方程式を通じて解析的に決定される。
PIFSのフラクタル幾何学の研究を通じて、3つの最適設計基準を導出し、4つの顕著な経験的設計選択(cosine schedule offset, resolution-dependent logSNR shift, Min-SNR loss weighting, and Align Your Steps sample)が、我々の明示的な幾何最適化問題チューニング理論の近似解として実際に現れることを示す。
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