Google Colaboratory でStable Diffusionの実装 / Implementation of Stable Diffusion at Google Colaboratory

Google Colaboratory でStable Diffusionを実装しました。少し遊んでみたのと、構造も少し調べました。

Transcript

1. Google Colaboratory で Stable Diffusionの実装 B2 tasotaku
2. もくじ ◼ Stable Diffusion とは ◼ Stable Diffusion の特徴 ◼ Diffusers ◼ Stable Diffusion の中身
3. Stable Diffusion とは ◼ Stable Diffusion とは、文章から画像を生成するAI ◼ Google Colaboratory での実装方法はこちら ◼ できること ⚫ 文章から画像を生成 ⚫ 生成した画像を微調整する ⚫ 文章と画像から新たな画像を生成 ⚫ etc
4. Stable Diffusion の特徴 ◼ 解像度の高い画像を生成できる ◼ メモリや時間がかからない ⚫ ノートパソコンでも Google Colaboratory で実行可能 ◼ 特定のジャンルに弱い ⚫ 学習に使ったデータセットに起因？ ⚫ ファインチューニングすれば解決 ◼ 作成した画像はフリー画像
5. 文章から画像を生成 a photograph of an astronaut riding a horse
6. 画像と文章から画像を生成 Gold desk ＋
7. 画像とマスク画像と文章から画像を生成 ◼ マスク画像を使うことで、部分的に調整が可能 robot
8. ファインチューニング ◼ 特定の画像で訓練することで、苦手な分野に対応する ファインチューニング前 ファインチューニング後
9. Diffusers ◼ Diffusers とは、段階的にノイズ除去するように訓練された機械学習システム ◼ Stable Diffusion はこれをベースに作られている 引用： https://colab.research.google.com/github/huggingface/notebooks/blob/main/diffusers/diffusers_intro.ipynb
10. Stable Diffusion の中身 ◼ Latents ◼ A text-encoder ◼ A U-Net ◼ Scheduler ◼ An autoencoder (VAE) 引用： https://huggingface.co/blog/stable_diffusion
11. Stable Diffusion の中身 ◼ Latents ◼ A text-encoder ◼ A U-Net ◼ Scheduler ◼ An autoencoder (VAE) 引用： https://huggingface.co/blog/stable_diffusion
12. Latents ◼ seed値をもとにノイズ画像を作る ◼ その画像を U-Net が扱えるように、 画素行列（latents）に変換 ◼ 出力する画像は 512 × 512 なのに対して、 latents はより低次元である ◼ こうすることで、メモリと計算量を軽減している 引用： https://huggingface.co/blog/stable_diffusion
13. text-encoder ◼ 文章をU-Netが理解できるかたちに変換する ◼ 機械翻訳ではないので、文法はあまり見ない ⚫単語（キーワード）を複数与えるだけでも機能する 引用： https://huggingface.co/blog/stable_diffusion
14. U-Net と Scheduler ◼ U-Net を用いて、文章をもとにノイズ画像を ノイズの少ない画像にする ◼ Scheduler で二つの画像のノイズの差を 計算してフィードバック ◼ これを繰り返して画像（のlatents） を生成する ◼ U-Net は ResNet からなるエンコーダーと デコーダーをもつ ◼ Scheduler は複数種類があり、選ぶことができる 引用： https://huggingface.co/blog/stable_diffusion
15. autoencoder (VAE) ◼ U-Net で生成した latents を、画像に 復号（decode）して画像を出力する ◼ VAE はエンコーダー（encoder）と デコーダー（decoder）の二つの部分からなる ◼ 画像生成ではデコーダーしか使わないが、 訓練する時にエンコーダーも使う 引用： https://huggingface.co/blog/stable_diffusion
16. 学習 ◼ 元の画像にノイズをかける ◼ 文章を加えてノイズを取り除く ◼ 出力と元の画像、文章から損失を計算する 文章 比較
17. 最後に ◼ 扱いやすさを重視したお絵描きAI ◼ フリー画像の新たな選択肢 ◼ すでに Stable Diffusion を利用したアプリなどが登場している ◼ Diffusers は用途が多く、音声や動画バージョンも作成予定らしい
18. 参考 ◼ https://github.com/huggingface/diffusers ◼ https://colab.research.google.com/github/huggingface/noteb ooks/blob/main/diffusers/stable_diffusion.ipynb