オムライスの備忘録

数学・統計学・機械学習・プログラミングに関することを記す

【深層学習】Denoising Diffusion Probabilistic Model / DDPM

Index

Denoising Diffusion Probabilistic Model / DDPM

DPM の改良したアルゴリズム.

後発の多くの研究のベースラインとして採用されている.

Forward Process

DPM と同様.

Reverse Process

DPM と同様.

Denoising Score Matching

 \tilde{\mu_{t}}\ =\ \displaystyle \frac{1}{\sqrt{\alpha_{t}}}\ (x_{t}\ -\ \frac{\beta_{t}}{\sqrt{1\ -\ \alpha_{t}}}\ z_{t})



を予測するように、 \mu_{\theta} を学習する.

Loss

DDPM における学習の目的は、Reverse Process におけるノイズ画像  x_T から 画像  x_0 を生成する確率分布の尤度の最大化.

Simplification

(係数を無視した) 以下の Loss を使うと、学習がよりうまく行うことができる.

 L_{t}^{simple}\ =\ E_{x_{0},\ z_{t}}\ \left[ ||\ z_{t}\ -\ z_{\theta}\ (\sqrt{\tilde{\alpha_{t}}}\ x_{0}\ +\ \sqrt{1\ -\ \tilde{\alpha_{t}}}\ z_{t},\ t)\ ||^{2} \right]

参考

  • Denoising Diffusion Probabilistic Models
    • [2020]
    • Abstract
    • 1 Introduction
    • 2 Background
    • 3 Diffusion models and denoising autoencoders
      • 3.1 Forward process
      • 3.2 Reverse process
      • 3.3 Data scaling, reverse process decoder
      • 3.4 Simplified training objective
    • arxiv.org

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