Flow Matching and Diffusion Models

1. 概述

生成模型:

  • 对象建模为向量 xRdx∈\mathbb{R}^d
  • 生成即采样 pdata(x)p_{\mathrm{data}}(x)
  • 数据集 z1,z2,...,zn  pdataz_1,z_2,...,z_n~\sim~p_{\mathrm{data}}
  • 条件生成 pdata(y)p_{\mathrm{data}}(\cdot|y)

目标:
从易于采样的 pinitp_{\mathrm{init}} (通常 N(0,Id)\sim \mathcal{N}(0,I_d) )出发,通过模型转化为 pdatap_{\mathrm{data}}

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布朗运动(Brownian motion)、随机微分方程(SDE)与扩散方程

总结了布朗运动的三种描述视角及其内在联系:

  • 物理视角:通过朗之万方程描述受力与涨落,利用涨落耗散定理连接微观动力学与热力学平衡。
  • 数学视角:随机微分方程 (SDE) 理论,利用伊藤引理处理维纳过程的不可微性。
  • 统计视角:从拉格朗日观点的粒子运动推导出欧拉观点的概率演化,即福克-普朗克方程 (FPE)。
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