中文

流基建模中无条件生成性是通用性必需且充分条件

机器学习 2025-12-22 v2 数值分析 经典分析与常微分方程 动力系统 数值分析 机器学习

摘要

递增式基于流的去噪模型在生成建模领域取得了显著进展,但其实际优势仍缺乏严格的逼近论证基础。我们表明,递增式生成是针对与去噪管道兼容的 [0,1]d[0,1]^d 最大自映射类——即 [0,1]d[0,1]^d 的保持方向同胚映射——实现通用流基生成的必要且充分条件。我们的所有保证均针对底层映射统一,因而既能逼近单个样本,也能逼近分布。通过一种新的拓扑动力学论证,我们首先证明了:所有单步骤自治流(无论其神经网络架构、宽度、深度或Lipschitz激活函数),在 [0,1]d[0,1]^d 的保持方向同胚映射空间中都是稀疏的,因此不可通用。利用自治流的代数性质,我们进一步证明,[0,1]d[0,1]^d 上每一个保持方向的Lipschitz同胚,都可由至多 KdK_d 个此类流的组合以 O(n1/d)O(n^{-1/d}) 的速率逼近,其中 KdK_d 仅取决于维数。在额外的光滑性假设下,逼近速率可消除维数依赖性,KdK_d 可被选取为对所逼近类的常数。最后,通过将域线性提升至更高维数,我们获得了针对连续函数及概率测度的结构化通用逼近结果,后者作为其在 [0,1]d[0,1]^d 上测度的推动测度,以消失的 11-Wasserstein 误差实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.09902,
  title  = {Incremental Generation is Necessary and Sufficient for Universality in Flow-Based Modelling},
  author = {Hossein Rouhvarzi and Anastasis Kratsios},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09902},
  year   = {2025}
}