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One-step Diffusion Models with $f$-Divergence Distribution Matching

Created by
  • Haebom

저자

Yilun Xu, Weili Nie, Arash Vahdat

개요

본 논문은 확산 모델의 느린 생성 속도 문제를 해결하기 위해, 다단계 확산 모델을 단일 단계 생성 모델로 증류하는 기존 방법을 일반화하는 새로운 프레임워크인 f-distill을 제안합니다. 기존 방법들은 역 KL divergence를 사용하여 분포 일치를 수행하는데, 이는 모드를 찾는 경향이 있습니다. f-distill은 다양한 f-divergence를 사용하여 모드 커버리지와 훈련 분산 간의 절충을 조절할 수 있도록 합니다. 역 KL divergence는 본 프레임워크의 특수한 경우로 포함되며, 실험 결과 forward-KL 및 Jensen-Shannon divergence를 사용하는 f-distill이 기존 최고 성능의 변분 점수 증류 방법들을 능가함을 보여줍니다. 특히 Jensen-Shannon divergence를 사용했을 때 ImageNet64 이미지 생성 및 MS-COCO 제로샷 텍스트-이미지 생성에서 최첨단 성능을 달성합니다.

시사점, 한계점

시사점:
확산 모델의 생성 속도를 크게 향상시키는 새로운 증류 프레임워크 (f-distill) 제시.
다양한 f-divergence를 활용하여 모드 커버리지와 훈련 안정성 간의 균형을 조절 가능.
Jensen-Shannon divergence 사용 시 ImageNet64 및 MS-COCO 데이터셋에서 최첨단 성능 달성.
기존 변분 점수 증류 방법의 일반화된 형태를 제시.
한계점:
제안된 프레임워크의 성능 향상은 특정 f-divergence (Jensen-Shannon divergence)에 의존적일 수 있음.
다른 유형의 확산 모델이나 생성 모델에 대한 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요.
f-divergence 선택에 따른 최적의 하이퍼파라미터 튜닝이 필요할 수 있음.
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