UniPCMultistepScheduler
UniPCMultistepScheduler
是一个免训练框架,旨在快速对扩散模型进行采样。它在 UniPC: 一种统一的预测校正框架,用于对扩散模型进行快速采样 这篇论文中被提出,该论文由 Wenliang Zhao、Lujia Bai、Yongming Rao、Jie Zhou、Jiwen Lu 合著。
它由一个校正器(UniC)和一个预测器(UniP)组成,它们共享统一的解析形式并支持任意阶数。UniPC 在设计上与模型无关,支持在无条件/条件采样上进行像素空间/潜在空间 DPM。它还可以应用于噪声预测和数据预测模型。校正器 UniC 也可以在任何现成的求解器之后应用,以提高精度阶数。
这篇论文的摘要是
扩散概率模型 (DPM) 已被证明在高分辨率图像合成中具有非常有希望的能力。然而,由于对去噪网络进行多次评估,从预先训练的 DPM 中采样非常费时,因此加速 DPM 采样变得越来越重要。尽管在设计快速采样器方面取得近期的进展,但现有的方法在许多需要较少步骤(例如<10)的应用程序中仍然无法生成满意的图像。在本文中,我们开发了一个统一校正器 (UniC),该校正器可在任何现有的 DPM 采样器之后应用以提高准确度级别,而无需额外的模型评估,并推导出作为副产品的统一预测器 (UniP),其支持任意级别。将 UniP 和 UniC 相结合,我们提出了一种名为 UniPC 的快速 DPM 采样统一预测器-校正器框架,该框架对任何级别均具有统一的解析形式,并且可以极大地提高采样质量相对于以前的方法,尤其是在极少数步骤中。我们通过广泛的实验评估我们的方法,包括使用像素空间和潜在空间 DPM 的无条件和有条件采样。我们的 UniPC 仅通过 10 次函数评估,即可在 CIFAR10(无条件)上达到 3.87 FID,在 ImageNet 256×256(有条件)上达到 7.51 FID。代码可在 此 https URL获取。
提示
建议将 solver_order
设置为 2 以进行引导采样,将 solver_order=3
设置为无条件采样。
从 Imagen 进行动态阈值处理获得支持,对于像素空间扩散模型,你可以设置 predict_x0=True
和 thresholding=True
以使用动态阈值处理。此阈值处理方法不适用于诸如 Stable Diffusion 之类的潜在空间扩散模型。
UniPCMultistepScheduler
类 diffusers.UniPCMultistepScheduler
< 源代码 >( num_train_timesteps: int = 1000 beta_start: float = 0.0001 beta_end: float = 0.02 beta_schedule: str = 'linear' trained_betas: Union = None solver_order: int = 2 prediction_type: str = 'epsilon' thresholding: bool = False dynamic_thresholding_ratio: float = 0.995 sample_max_value: float = 1.0 predict_x0: bool = True solver_type: str = 'bh2' lower_order_final: bool = True disable_corrector: List = [] solver_p: SchedulerMixin = None use_karras_sigmas: Optional = False timestep_spacing: str = 'linspace' steps_offset: int = 0 final_sigmas_type: Optional = 'zero' rescale_betas_zero_snr: bool = False )
参数
- beta_end (
浮点数
,默认为 0.02) — 最终beta
值。 - beta_schedule (
str
, 默认为"linear"
) — beta 调度,从 beta 范围映射到用于步 进模型的 beta 序列。选择linear
、scaled_linear
或squaredcos_cap_v2
。 - trained_betas (
np.ndarray
,可选) — 将 beta 数组直接传递给构造器以绕过beta_start
和beta_end
。 - solver_order (
int
, 默认值为2
) — 可以是任意正整数的 UniPC 顺序。由于 UniC,准确性的有效顺序为solver_order + 1
。建议在指导采样中使用solver_order=2
,在无条件采样中使用solver_order=3
。 - prediction_type (
str
, 默认值为epsilon
,可选) — 调度器函数的预测类型;可以是epsilon
(预测扩散过程的噪声)、sample
(直接预测 noisy sample)或
v_prediction`(见 Imagen Video 论文的 2.4 节)。 - thresholding (
bool
, 默认值为False
) — 是否使用“动态阈值”方法。这不适合用于 Stable Diffusion 等隐空间扩散模型。 - dynamic_thresholding_ratio (
float
, 默认值为 0.995) — 动态阈值方法的比率。仅在thresholding=True
时有效。 - sample_max_value (
float
,默认为 1.0) — 动态阈值的阈值。仅当thresholding=True
且predict_x0=True
时有效。 - predict_x0 (
bool
,默认为True
) — 是否对预测的 x0 使用更新算法。 - disable_corrector (
列表
,默认值[]
) — 决定禁用校正器的步骤以减轻epsilon_theta(x_t, c)
和epsilon_theta(x_t^c, c)
之间的错位,这会影响较大指导规模下的收敛性。校正器通常在最初几个步骤时被禁用。 - solver_p (
SchedulerMixin
,默认None
) — 任何其他调度器如果指定的话,算法就变为solver_p + UniC
。 - use_karras_sigmas (
bool
,可选,默认为False
) —采样过程中是否在噪声时间表中的步长中使用 Karras sigmas。如果为True
,则根据噪声级别序列 {σi} 确定 sigmas。 - timestep_spacing (
str
,默认为"linspace"
) — 应缩放时间步长的方式。有关更多信息,请参阅 Common Diffusion Noise Schedules and Sample Steps are Flawed 的表 2。 - steps_offset (
int
,默认为 0) — 根据某些模型系列的要求添加到推理步长中的偏移量。 - final_sigmas_type (
str
,默认为"zero"
) — 采样过程中的噪声安排的最终sigma
值。如果为"sigma_min"
,则最终 sigma 等于训练计划中的最后一个 sigma。如果为zero
,则最终 sigma 设置为 0。 - rescale_betas_zero_snr (
bool
,默认为False
) — 是否将 beta 调整为具有零终端 SNR。这使得模型能够生成非常亮和非常暗的样本,而不是将它们限制在亮度适中的样本中。松散地关联到--offset_noise
。
UniPCMultistepScheduler
是一个无训练框架,旨在快速采样扩散模型。
此模型继承自SchedulerMixin和ConfigMixin。查看超类文档以了解该库为所有调度器(如加载和保存)实现的通用方法。
convert_model_output
< 源代码 > ( model_output: Tensor *args sample: Tensor = None **kwargs ) → 火炬张量
将模型输出转换为 UniPC 算法需要的相应类型。
multistep_uni_c_bh_update
< 源代码 > ( this_model_output: Tensor *args last_sample: Tensor = None this_sample: Tensor = None order: int = None **kwargs ) → torch.张量
UniC(B(h)版本)的一个步骤。
multistep_uni_p_bh_update
< 源代码 > ( model_output: 张量 *args sample: 张量 = 无 order: int = 无 **kwargs ) → torch.张量
参数
前一个时间步中的采样张量。
UniP 的一个步骤(B(h) 版本)。另外,如果指定了 self.solver_p
,则使用该值。
scale_model_input
< source > ( sample: Tensor *args **kwargs ) → torch.Tensor
确保与需要根据当前时间步缩放去噪模型输入的调度器互换。
为调度器设置开始索引。此函数应在推理前从管道运行。
设置时间步长
< 源代码 > ( num_inference_steps: int device: Union = None )
设置用于扩散链的离散时间步长(在推理之前运行)。
step
< 来源 > ( model_output: Tensor timestep: Union sample: Tensor return_dict: bool = True ) → SchedulerOutput 或 tuple
参数
- model_output (
torch.Tensor
) — 学习扩散模型的直接输出。 - timestep (
int
) — 扩散链中的当前离散时间步。 - sample (
张量
) — 由扩散过程创建的样本的当前实例。 - return_dict (
bool
) — 是否返回SchedulerOutput 或元组
。
返回值
SchedulerOutput 或元组
如果 return_dict 为 True
,则返回 SchedulerOutput,否则返回元组,其中第一个元素为样本张量。
通过反转 SDE 预测上一次时间步的样本。此函数用多步 UniPC 传播样本。
SchedulerOutput
类 diffusers.schedulers.scheduling_utils.SchedulerOutput
< 源代码 >( prev_sample: Tensor )
调度器 step
函数输出的基类。