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生成模型概述

提问网友 发布时间:2024-04-10 03:52
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1个回答
热心网友 回答时间:2024-04-11 13:54

探索生成模型的艺术,从顺序依赖的自回归(AR)到非平凡的潜在变量表达。本文将带你领略一系列创新模型的风采,包括自回归模型如MADE、PixelRNN和WaveNet,以及潜在变量的VAE和VQ-VAE,它们在密度估计和数据生成中扮演关键角色。WaveNet的语音表现力令人瞩目,通过统计推断和参数化,它们解决了核心问题,如隐变量的MLE估计和不可导采样处理。



隐变量的ML估计:虽然MLE计算复杂,但借助蒙特卡洛方法和证据下界(ELBO)提供近似。
不可导采样解决:通过参数化q(z),ELBO成为优化目标,reparameterization技巧巧妙应对不可导问题。
参数更新挑战:梯度优化ELBO时,采样过程的反向传播需转换为可导操作,以应对大规模数据的Amortized Inference。

从Autoencoder视角看,VAE如同高阶特征的建筑师,通过重构误差和隐变量约束,VQ-VAE引入离散编码,避免了posterior collapse,通过学习代码书和承诺损失提升性能。


对比VAE,NFMs则通过变换技术,将简单分布转化为复杂数据,如RealNVP的affine coupling层和NICE的additive结构。Glow以更优化的结构扩展了这一理念,通过1x1可逆卷积和MAF与IAF的对比,展现其高效性。


GANs,尤其是f-GAN和WGAN,通过对抗学习生成逼真图像,尽管训练难题不断,但如WGAN的Wasserstein距离提供了更稳定的训练环境。BiGAN和VQ-GAN的结合,进一步提升了生成质量。


关于模型设计,NFMs、AR和VAE各有千秋。NFMs通过变换满足非负性和归一化,AR模型利用Bayes网络约束,VAE通过优化代理目标,如EBMs,通过指数形式探索数据的内在概率结构,但计算挑战重重。


score-based模型如扩散模型,通过SDEs描述,解决了采样难题,如DALL-E 2结合normalizing flow和diffusion技术,实现了文本驱动的图像生成。GLIDE则通过融合CLIP和Classifier-Free Guidance,推动了文本引导的图像生成新高度。


最后,通过CLIP的强大文本理解能力,结合超分辨率技术和T5-XXL LLM的深度学习,我们看到了生成模型在图像质量上的显著提升,以及针对train-test不匹配问题的创新策略。


生成模型的世界充满了无限可能,每一款新模型都在挑战传统,推动着前沿技术的边界。无论你是对自回归的顺序魔法着迷,还是对潜在世界的探索着迷,这里总有一款模型能满足你的创新欲望。

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