GeoSPRINT:用于扩散轨迹推理的几何冗余感知步骤修剪
GeoSPRINT: Geometric Redundancy-Aware Step Pruning for Inference in Diffusion Trajectories
摘要
扩散模型可实现较高的样本质量,但在推理时仍然昂贵,因为采样需要许多顺序神经功能评估 (NFE)。现有的加速方法要么使用固定的跳步计划,根据局部数值误差调整步长,要么需要额外的训练。我们介绍了 GeoSPRINT(轨迹推理的几何步长修剪),这是一个 无需训练 框架,用于根据去噪轨迹的几何结构构建非均匀采样计划。 GeoSPRINT 使用潜在空间中的超平面性测试来检测几何冗余步骤,通过 QR 分解有效实现,并将生成的冗余配置文件转换为采样计划,将更多步骤分配给轨迹的高曲率区域。此外,我们还引入了轨迹投影得分 $α_{\mathrm{traj}}$,这是一种残差方差度量,可量化轨迹直线度并用作校正流质量的无模型诊断。在 CIFAR-10($32{\times}32$)、LSUN Church($256{\times}256$)和 Stable Diffusion v1.5($512{\times}512$ 潜在)中,GeoSPRINT 在匹配的 NFE 预算下持续改进统一的 DDIM(去噪扩散隐式模型)计划。在 CIFAR-10 上,GeoSPRINT 在 49-89 个 NFE 上比 DDIM 提高了 0.7-1.1 的 FID(Fréchet 起始距离),并且在 NFE${\geq}30$ 上超过了 DPM-Solver++,尽管使用了一阶 DDIM 求解器。在 LSUN Church 上,它以 52 个步骤将 FID 从 1.48 降低到 1.26,而在 Stable Diffusion v1.5 上,它比 DDIM 实现了高达 1.93 的 FID 改进。这些结果表明,轨迹几何形状为分配推理步骤提供了有用的全局信号,并且调度质量可以在无需重新训练的情况下显着提高扩散采样效率。