Das Diffusionsmodell überwindet algorithmische Probleme, AGI ist nicht mehr weit! Google Brain findet den kürzesten Weg in einem Labyrinth

Kann das „Diffusionsmodell“ auch algorithmische Probleme überwinden?

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Ein Doktorand hat ein interessantes Experiment durchgeführt, bei dem er „diskrete Diffusion“ nutzte, um den kürzesten Weg in einem Labyrinth zu finden, das durch ein Bild dargestellt wird.

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Nach Angaben des Autors entsteht jedes Labyrinth durch wiederholtes Hinzufügen horizontaler und vertikaler Wände.

Unter diesen werden der Startpunkt und der Zielpunkt zufällig ausgewählt.

Probieren Sie zufällig einen Pfad als Lösung aus, vom kürzesten Weg vom Startpunkt zum Zielpunkt. Der kürzeste Weg wird mithilfe eines exakten Algorithmus berechnet.

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Dann verwenden Sie das diskrete Diffusionsmodell und U-Net.

Der Startpunkt und das Ziellabyrinth werden in einem Kanal codiert, und das Modell verwendet die Lösung in einem anderen Kanal, um das Rauschen des Labyrinths zu eliminieren.

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Auch wenn das Labyrinth etwas schwieriger ist, kann man es trotzdem gut schaffen.

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Um den Entrauschungsschritt p(x_{t-1} | x_t) abzuschätzen, schätzt der Algorithmus p(x_0 | x_t). Die Visualisierung dieser Schätzung (untere Zeile) während des Prozesses zeigt die „aktuellen Annahmen“ und konzentriert sich letztendlich auf die Ergebnisse.

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Der leitende Wissenschaftler von NVIDIA, Jim Fan, sagte, dass dies ein interessantes Experiment sei und das Diffusionsmodell den Algorithmus „rendern“ könne. Es kann Labyrinthdurchquerungen nur aus Pixeln implementieren, sogar mit U-Net, das viel schwächer als Transforme ist.

Ich dachte immer, dass das Diffusionsmodell der Renderer und der Transformer die Inferenz-Engine ist. Es scheint, dass der Renderer selbst auch sehr komplexe sequentielle Algorithmen kodieren kann.

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Dieses Experiment schockierte die Internetnutzer einfach: „Was kann das Diffusionsmodell sonst noch?!“ Durch das Training des Diffusionstransformators wird AGI das Problem lösen.

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Diese Studie wurde jedoch noch nicht offiziell veröffentlicht und der Autor sagte, dass sie später auf arxiv aktualisiert wird.

Es ist erwähnenswert, dass sie in diesem Experiment das vom Google Brain-Team im Jahr 2021 vorgeschlagene diskrete Diffusionsmodell verwendet haben.

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Erst kürzlich wurde diese Studie für eine Neuauflage aktualisiert.

Diskretes Diffusionsmodell

„Generatives Modell“ ist das Kernproblem beim maschinellen Lernen.

Es kann sowohl zur Messung unserer Fähigkeit, Statistiken zu natürlichen Datensätzen zu erfassen, als auch für nachgelagerte Anwendungen verwendet werden, die hochdimensionale Daten wie Bilder, Text und Sprache generieren müssen.

GAN, VAE, große autoregressive neuronale Netzwerkmodelle, normalisierter Fluss und andere Methoden haben ihre eigenen Vorteile in Bezug auf Probenqualität, Abtastgeschwindigkeit, Protokollwahrscheinlichkeit und Trainingsstabilität.

In letzter Zeit ist das „Diffusionsmodell“ zur beliebtesten Alternative für die Bild- und Audioerzeugung geworden.

Es kann eine mit GAN vergleichbare Stichprobenqualität und eine mit autoregressiven Modellen vergleichbare Log-Likelihood mit weniger Inferenzschritten erreicht werden.

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Papieradresse: https://www.php.cn/link/46994a3cd8d943d03b44b8fc9792d435

Obwohl einige Leute kürzlich Diffusionsmodelle für diskrete und kontinuierliche Zustandsräume vorgeschlagen haben Die Forschung konzentrierte sich hauptsächlich auf Gaußsche Diffusionsprozesse, die im kontinuierlichen Zustandsraum ablaufen (z. B. reelle Bilder und Wellenformdaten).

Diffusionsmodelle diskreter Zustandsräume wurden in den Bereichen Text- und Bildsegmentierung untersucht, haben sich jedoch bei umfangreichen Text- und Bildgenerierungsaufgaben noch nicht als wettbewerbsfähiges Modell erwiesen.

Das Google-Forschungsteam schlug ein neues diskretes Entrauschungs-Diffusionswahrscheinlichkeitsmodell (D3PM) vor.

In der Studie zeigten die Autoren, dass die Wahl der Übermatrix eine wichtige Designentscheidung ist, die die Ergebnisse sowohl im Bild- als auch im Textbereich verbessern kann.

Darüber hinaus schlugen sie eine neue Verlustfunktion vor, die eine Variationsuntergrenze und einen zusätzlichen Kreuzentropieverlust kombiniert.

In Bezug auf Text erzielt dieses Modell gute Ergebnisse bei der Textgenerierung auf Zeichenebene und ist gleichzeitig auf den großen Vokabular-LM1B-Datensatz skalierbar.

Auf dem CIFAR-10-Bilddatensatz nähert sich das neueste Modell der Stichprobenqualität des kontinuierlichen raumbezogenen DDPM-Modells an und übertrifft die Log-Likelihood des kontinuierlichen raumbezogenen DDPM-Modells.

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Projektautor

Arnaud Pannatier

Arnaud Pannatier ab März 2020 unter Mentor François Fleur et Die Gruppe für maschinelles Lernen beginnt ein Ph.D.

Er hat kürzlich HyperMixer entwickelt und dabei ein Supernetzwerk verwendet, um MLPMixer die Verarbeitung von Eingaben unterschiedlicher Länge zu ermöglichen. Dadurch kann das Modell die Eingabe auf permutationsinvariante Weise verarbeiten und verleiht dem Modell nachweislich ein Aufmerksamkeitsverhalten, das linear mit der Länge der Eingabe skaliert.

An der EPFL erhielt er einen Bachelor-Abschluss in Physik und einen Master-Abschluss in Informatik und Ingenieurwesen (CSE-MASH).

Referenzen:

https://www.php.cn/link/46994a3cd8d943d03b44b8fc9792d435

https://www.php.cn/link/1879 d 84e181b6262704e95372dc9f4dc

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