Upgrade to Pro — share decks privately, control downloads, hide ads and more …

diffusion model, part 3.6, probability flow ODE

Ryo Misawa
April 18, 2023

diffusion model, part 3.6, probability flow ODE

岡野原さんの「拡散モデル データ生成技術の数理」3.6章 確率フローODE

Ryo Misawa

April 18, 2023
Tweet

More Decks by Ryo Misawa

Other Decks in Science

Transcript

  1. Outline 1. 確率フロー ODE とは 2. 確率フロー ODE と SDE

    の周辺尤度が一致することの証明 3. 確率フロー ODE の尤度計算 4. シグナルとノイズで表される確率フロー ODE 2
  2. 1. 順過程,逆過程ともに同じ方程式に従って決定的に遷移 SDE では拡散過程と逆拡散過程が異なる方程式に従っていた SDE では確率的に遷移していた 2. データ分布と事前分布が 1 対

    1 対応 決定的な過程であるため 3. 確率的要素が少なく少量ステップで収束 一方,SDE に加えられるノイズと MCMC 法は離散化誤差を改善 確率フロー ODE にノイズを加えることで品質改善できる SDE との比較 4
  3. 定理 (Instantaneous Change of Variables) 常微分方程式 に従う確率変数の確率分布について が成立.両辺を で積分すると所望の式が得られる. 注意:

    定理では確率変数の時間変化を追跡 Focker-Plank 方程式: 固定位置での確率分布 Focker-Planck 方程式では,右辺の 依存性が消えず計算が困難. -> で置き換え依存性消去.代償として 次元の ODE に帰着.  結果は等価. 確率フロー ODE の尤度計算: Instantaneous Change of Variable 11
  4. は Skilling-Hutchinson 推定で効率的に計算できる 行列 を陽に計算して対角和を求めるのは非効率. 例えば,標準基底 との積 により の 番目の列が得られる.

    回繰り返し を計算(非効率). Skilling (1989) と Hutchinson (1989) は同時期に対角和の推定量を提案. 確率変数 が を満たすとする.このとき が条件から容易に従う. を条件を満たす確率変数とすると,Skilling-Hutchinson 推定量は 確率フロー ODE の尤度計算: Skilling-Hutchinson 推定 13
  5. SBM や DDPM の確率フロー ODE 確率フロー ODE は として だったので

    微積分学の基本定理から シグナルとノイズで表される確率フロー ODE 15