論文の概要: Riemannian Diffusion Models on General Manifolds via Physics-Informed Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.31106v1
- Date: Fri, 29 May 2026 10:16:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-01 20:56:50.533009
- Title: Riemannian Diffusion Models on General Manifolds via Physics-Informed Neural Networks
- Title(参考訳): 物理インフォームドニューラルネットワークによる一般多様体上のリーマン拡散モデル
- Abstract要約: 物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)を用いて多様体熱方程式を直接解き、熱核を近似する一般的な手法を提案する。
得られたサロゲートは、フォワードノイズ(熱-カーネルサンプリング)とコンディショナルスコア評価の両方を可能にしてスコアマッチングを行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.27338478539122
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Riemannian diffusion models generalize score-based generative modeling to manifold-supported data via stochastic diffusion equations on the manifold. However, training requires sampling from and differentiating the manifold heat kernel, which is rarely available in closed form beyond a few highly symmetric manifolds. We propose a general approach that approximates the heat kernel by directly solving the manifold heat equation with a physics-informed neural network (PINN). Given an explicit manifold specification, we choose a coordinate system, derive the corresponding heat (Fokker--Planck) equation and a short-time asymptotic approximation, and then train a PINN to learn the log heat kernel. The resulting surrogate enables both forward noising (heat-kernel sampling) and conditional-score evaluation for denoising score matching. We demonstrate the method on diverse manifolds including $S^2$, $SO(3)$, $\mathrm{SPD}(n)$, and permutation-quotiented point clouds.
- Abstract(参考訳): リーマン拡散モデル(英語版)は、その多様体上の確率的拡散方程式を通して、スコアベース生成モデルを多様体支持データに一般化する。
しかし、訓練には、数個の高対称多様体を超えた閉形式ではほとんど得られない多様体熱核のサンプリングと微分が必要である。
本稿では,物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)を用いて,多様体の熱方程式を直接解き,熱核を近似する一般手法を提案する。
明示的な多様体仕様が与えられた場合、座標系を選択し、対応する熱方程式(フォッカー・プランク方程式)と短時間の漸近近似を導出し、次にPINNを訓練してログ熱カーネルを学習する。
得られたサロゲートは、フォワードノイズ(熱カーネルサンプリング)とコンディショナルスコア評価の両方を、デノナイジングスコアマッチングに利用することができる。
S^2$, $SO(3)$, $\mathrm{SPD}(n)$, permutation-quotiented point clouds を含む多様多様体上でこの方法を実証する。
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