論文の概要: Relational Abstractions for Spatial Reasoning with Diffusion Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.09780v1
- Date: Wed, 07 Oct 2026 10:00:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 21:58:22.848724
- Title: Relational Abstractions for Spatial Reasoning with Diffusion Models
- Title(参考訳): 拡散モデルを用いた空間推論のための関係抽象化
- Abstract要約: 拡散モデルを用いた空間推論のための新しい枠組みを提案する。
対象中心表現から導かれる関係知識は,構造的プリミティブを持つ拡散モデルに富むことを示す。
人間の解答に触発された4つのデータセットを用いた大規模生成空間推論ベンチマークを導入する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.553624935072873
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Diffusion models excel at image synthesis, but they remain limited in their ability to reliably satisfy structured spatial reasoning constraints. In conditional data distribution modeling tasks with implicit logical structure, such as puzzles defined by visible clues paired with consistent solutions, state-of-the-art generative models tend to approximate pixel-space distributions without learning the underlying logical rules required for inference. To address this limitation, we present a novel framework for spatial reasoning with diffusion models that leverages unsupervised object discovery and abstractions of object relations. We show that the relational knowledge derived from object-centric representations enriches diffusion models with structural primitives, allowing them to effectively guide the generative representation space during both training and inference, and enabling conditional image generation that satisfies reasoning constraints. Additionally, we introduce a large-scale generative spatial reasoning benchmark with four datasets inspired by human-solvable puzzles. Our results show that relational abstractions significantly improve reasoning capabilities of diffusion models on a variety of complex reasoning tasks, while enabling robust generalization in out-of-distribution settings.
- Abstract(参考訳): 拡散モデルは画像合成において優れるが、構造的空間推論の制約を確実に満たす能力には限界がある。
暗黙的な論理構造を持つ条件付きデータ分散モデリングタスク(例えば、一貫した解と組み合わせた可視的手がかりによって定義されるパズル)では、最先端の生成モデルは推論に必要な論理規則を学習することなくピクセル空間の分布を近似する傾向がある。
この制限に対処するため,非教師対象の発見とオブジェクト関係の抽象化を利用した拡散モデルを用いた空間推論のための新しいフレームワークを提案する。
対象中心表現から派生した関係知識は、構造的プリミティブとの拡散モデルを強化し、トレーニングと推論の両方において生成表現空間を効果的にガイドし、推論制約を満たす条件付き画像生成を可能にする。
さらに,人間の解けるパズルにインスパイアされた4つのデータセットを用いた大規模空間推論ベンチマークを導入する。
この結果から, 分散モデルの多種多様な推論課題における推論能力の向上と, 分布外条件下でのロバストな一般化の実現が期待できることがわかった。
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