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利用前序步骤:面向流扩散的无训练快速求解器

计算机视觉与模式识别 2025-02-18 v2

摘要

流扩散模型(FDMs)因其高生成质量近期在生成任务中展现出潜力。然而,FDMs 当前的常微分方程(ODE)求解器(如欧拉求解器)仍因生成缓慢而受限,因为 ODE 求解器需要大量函数评估次数(NFE)以保持高质量生成。本文提出了一种新颖的无训练流求解器,以在保持高质量生成的同时降低 NFE。流求解器的关键洞察是利用前序步骤来减少 NFE,即创建缓存以复用前序步骤的结果。具体而言,首先使用泰勒展开近似 ODE。为了计算泰勒展开的高阶导数,流求解器提议利用前序步骤和多项式插值进行近似,可近似的阶数等于缓存的前序步骤数。我们还证明了流求解器具有更小的近似误差和更快的生成速度。在 CIFAR-10、CelebA-HQ、LSUN-Bedroom、LSUN-Church、ImageNet 以及真实文本到图像生成上的实验结果证明了流求解器的高效性。具体而言,在 CIFAR-10 和 LSUN-Church 上,当 NFE=10\text{NFE}=10 时,流求解器将 FID-30K 分别从 13.79 降至 6.75、从 46.64 降至 19.49。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.07627,
  title  = {Leveraging Previous Steps: A Training-free Fast Solver for Flow Diffusion},
  author = {Kaiyu Song and Hanjiang Lai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07627},
  year   = {2025}
}