論文の概要: Generalization, memorization, and overfitting for diffusion models trained in the lazy high-dimensional regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.23938v1
- Date: Tue, 25 Aug 2026 00:54:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-26 14:09:34.707498
- Title: Generalization, memorization, and overfitting for diffusion models trained in the lazy high-dimensional regime
- Title(参考訳): 遅延高次元状態下で訓練された拡散モデルの一般化、記憶、過度適合
- Abstract要約: 我々は、ニューラルネットワークの良性オーバーフィットとアルゴリズム正規化の理論に匹敵する生成法を開発した。
勾配流訓練における正確なリスクトラジェクトリを導出する。
これらの推定器が逆時間SDEに沿ってどのように結合するかを分析し、その結果の分布を特徴付ける。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.718748692214508
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Modern score-based generative models have achieved remarkable empirical success in high-dimensional tasks such as image, audio, and video synthesis. These models reduce distribution learning to a sequence of regression problems that, if solved exactly on finite data, would ultimately reproduce the training samples. Their ability to generalize must therefore arise from the implicit or explicit regularization during training. In this work, we develop a generative counterpart to the theory of benign overfitting and algorithmic regularization for overparameterized neural networks in the supervised lazy-training regime. We study denoising score matching in a vector-valued reproducing kernel Hilbert space with an inner-product kernel. In the proportional high-dimensional regime $n\asymp d$, we derive exact risk trajectories under gradient flow training. These trajectories exhibit three phases governed by qualitatively distinct estimators: a spectral estimator that generalizes, a pure-noise score with localized peaks that interpolate the training objective, and an empirical Bayes estimator that memorizes the data. We then analyze how these estimators combine along the reverse-time SDE and characterize the distribution of the resulting samples. The analysis reveals familiar mechanisms from supervised learning, including kernel linearization and self-induced regularization from the nonlinear part of the kernel, but also reveals a distinct phenomenology specific to generative modeling.
- Abstract(参考訳): 現代のスコアベースの生成モデルは、画像、オーディオ、ビデオ合成といった高次元のタスクにおいて顕著な成功を収めた。
これらのモデルは分布学習を、有限データで正確に解けば最終的にトレーニングサンプルを再現する一連の回帰問題に還元する。
したがって、それらの一般化する能力は、訓練中の暗黙的あるいは明示的な正規化から生じなければならない。
本研究では,教師付き遅延学習システムにおいて,過パラメータ化ニューラルネットワークの良性オーバーフィット理論とアルゴリズム正規化を併用した生成法を開発した。
本研究では,内積カーネルを用いたベクトル値再生カーネルHilbert空間におけるスコアマッチングについて検討する。
比例的な高次元レジーム $n\asymp d$ では、勾配流訓練の下での正確なリスク軌跡を導出する。
これらの軌道は、定性的に異なる推定器によって支配される3つのフェーズを示す: 一般化するスペクトル推定器、訓練目的を補間する局所的なピークを持つ純粋ノイズスコア、データを記憶する経験的ベイズ推定器。
次に、これらの推定器が逆時間SDEに沿ってどのように結合するかを分析し、その結果の分布を特徴付ける。
この分析は、カーネル線形化や、カーネルの非線形部分からの自己誘導正規化を含む教師付き学習から見慣れたメカニズムを明らかにするが、生成的モデリングに特有の独自の現象も明らかにする。
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