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比 Sora DiT 架构早两个月的 U-ViT,由这家中国 AIGC 公司提出

作者:雷峰网leiphone发布时间:2024-03-13

原标题:比 Sora DiT 架构早两个月的 U-ViT,由这家中国 AIGC 公司提出

「Sora 出来之后,团队就开始连轴转,没休息过。」这是 AI 科技评论了解到的,目前国内诸多 AIGC 创业公司的现状。

Sora 的确让世界范围内的创业公司措手不及。随之而来的,有一种悲观论调和怀疑态度:创业公司和 OpenAI 拼术是否有意义?是否有必要做同样的事情?有多大的生存空间?

诚然,要弥合和 OpenAI 的差距并非易事,基于算力、投资等前提条件, OpenAI 的效果自然不是短期内可以达到,但是也不见得到了技术层的创业公司无路可走的地步。

清华系创业团队生数科技提出的技术路线,和 Sora 在架构路线上完全一致,均是提出了将Transformer 与扩散模型融合的思路,在具体的实验路径上也一致。并且,生数科技的 U-ViT 比 OpenAI 的 DiT 早了两个月。

甚至,彼时的 CVPR2023 选择收录了U-ViT,而将 DiT 拒稿。

目前,生数科技的多模态大模型全链路均自主训练、自主研发,是全球首个将Transformer架构引入扩散模型的骨干网络。在文生图、文生视频、文生3D、图生3D等多项任务中已经初见成效。

近来,也完成了由启明创投领投,达泰资本、鸿福厚德、智谱AI、老股东BV百度风投和卓源亚洲跟投的数亿元融资,是目前国内多模态大模型赛道的最高融资额。

生数科技 CEO 唐家渝表示,面对国内多模态大模型的竞争,生数科技会承担引领国内底层技术创新的角色。

即使在 Sora 的笼罩下,国内的多模态大模型也不无机会。

全栈自研的 MaaS

2023年3月,团队开源了全球首个基于Diffusion Transformer架构(U-ViT)的多模态扩散大模型 UniDiffuser,在参数量和训练数据规模上,与Stable Diffusion直接对齐。在架构上,UniDiffuser 比最近才采用 DiT 架构的 Stable Diffsion 3 领先了一年。

除了单向的文生图以外,Unidiffuser支持更通用的图文任务,能够实现图生文、图文联合生成、图文改写等多种功能。

在统一化架构的思路下,生数科技持续 Scale up。在图文模型的训练中,参数量从最早开源版的1B不断扩展至3B、7B、10B及以上。同时在此基础上,通过拓展空间维度和时间维度,逐步实现 3D 生成与视频生成。同时面向应用层推出了视觉创意设计平台PixWeaver与3D 资产创建工具 VoxCraft。

PixWeaver是一款自动化的视觉创作工具,支持AI生图、AI生视频功能,中英文输入、秒级生成,融合多元风格,具备出色的语义理解和丰富的画面表现。(体验地址:https://pw.shengshu-ai.com/,目前AI视频功能由于新版本迭代暂关闭试用)

在图像生成方面,支持高质量的文生图,在画面联想丰富度、美观性等方面优于业内同类模型。

并且,其语义理解能力尤其突出。

(描述词:公园里的竹林里挂着红色灯笼,旁边盛开着粉红色的梅花,远处是一座亭台楼阁,夕阳洒在蜿蜒的公园小路呈现出温暖的感觉,宝丽来照片风格,真实摄影)

在3D 生成方面,VoxCraft可实现高精度与最快10秒级的模型生成。

并推出全球首个4D动画生成,基于视频和描述词,输出逐帧的运动3D动画,自动绑定骨骼动作,支持360°全景视角。

此外,该模型还可以通过文本对话或手动调参的方式灵活编辑3D场景,包括添加物体、删除物体等,可实时查看变化。

VoxCraft 相较于同类型的3D资产创建的自动化工具,核心优势在于:

精度高:贴图分辨率可达到2048*2048,几何结构的规整度高,色彩与材质质感真实度高;

速度快:在单卡设备上,单个3D模型生成最快可在数分钟内生成;

可用性强:支持Mesh的同步生成,支持高模、低模的定制,可直接对接工业管线;

丰富度高:覆盖资产类型多,通用性强,支持文本或图像引导。

最接近 Sora 技术架构的中国团队

从技术架构来看,生数科技是最接近于 Sora 的中国团队。

OpenAI推出的Sora模型,其核心技术点之一,是将视觉数据转化为Patch的统一表示形式,并通过Transformer和扩散模型结合,展现了卓越的scale特性。无独有偶,最近发布的Stable Diffusion 3采用了同样的架构。

Transformer架构被熟知应用于大语言模型,该架构的优势在于scale特性,参数量越大,效果越好;而在传统视觉任务(图像和视频生成)中,业内普遍采用常规的卷积路线的扩散模型(基于SD开源的思路),该路线能实现一定的效果,但扩展性不好。DiT将Transformer架构与扩散模型融合,把大语言模型的扩展性、涌现性复制到了视觉任务上。

其实早在2022年9月,生数科技团队早期成员就提交了一篇名为《All are Worth Words: A ViT Backbone for Diffusion Model》的论文,这篇论文提出了基于transformer的网络架构U-ViT。

对比来看,两项工作采用了相同的patch embedding、patch size,都得出了同样的结论patch size为2*2是最理想的,在模型参数量上两者都在50M-500M左右的参数量上做了实验,最终都证实了scale特性。

不过DiT仅在ImageNet上做了实验,U-ViT在小数据集(CIFAR10、CelebA)、ImageNet、图文数据集MSCOCO均做了实验。此外,相比传统的 Transformer,U-ViT提出了一项“长连接”的技术,大大提升了训练收敛速度。

但U-ViT同样展示了在视觉任务下的优异能力,与当时同阶段的SD1.5 比较,Unidiffuser效果是基本持平的。更重要是,Unidifuser扩展性更强,能基于一个底层模型完成图文之间的任意生成。

生数团队的几位核心成员近几年于ICML、NeurIPS、ICLR 等人工智能顶会发表相关论文近30篇,是现阶段在该领域发表论文成果数最多的国内团队。

抱持着底层算法原始创新、从零开始自主训练的态度,生数科技团队也形成了多项能与其他公司拉开差距的技术成果。

无训练推理框架Analytic-DPM

扩散模型的一大局限是计算速度缓慢,研究加速算法是提升扩散模型应用效果的难点。

2022年,团队核心成员提出了一种无训练推理框架:Analytic-DPM,使用蒙特卡洛方法和预训练的基于得分模型来估计方差和 KL 散度的分析形式。该方法可以在无需额外训练的情况下,直接估计得到最优方差,该成果在理论贡献方面具有重要意义。

另外从应用效果看,免训练推理框架的提出大大加速了模型的采样效率,经对比,Analytic-DPM经过 50 步采样的效果优于 DDPM 采样 1000 步的效果,加速了近 20 倍。

该论文被评选为ICLR2022杰出论文,也是该会议首篇由中国大陆单位独立完成的获奖论文,此外该成果也被OpenAI 应用于 DALL·E2 模型处理方差的策略中。

多模态基础大模型 UniDiffuser

2023年3月,团队开源国内首个基于Transformer的多模态扩散大模型UniDiffuser,采用了基于transformer的网络架构U-ViT,在开源的大规模图文数据集LAION-5B上训练了一个十亿参数量的模型,实现基于一个底层模型能够高质量地完成多种生成任务。雷峰网雷峰网雷峰网

除了单向的文生图,还能实现图生文、图文联合生成、无条件图文生成、图文改写等多种功能,能够实现任意模态之间的转化,大幅提升文图内容的生产效率,也进一步提升了生成式模型的应用想象力。

更值得一提的是,从技术路线看,生数科技是国内唯一的原生多模态大模型厂商,原生多模态是基于通用的融合架构对文本、图像、视频等多模态数据进行统一范式的训练,简单类比就是基于一个底层架构实现“GPT4+DALLE3+GPT4V”的统一,而不是通过接口调用不同的模型。生数科技坚持融合架构的原生路线,致力于提升对开放域下复杂交互场景的信息生成能力。

本文作者长期关注 AIGC 落地应用、大模型和数字人领域,欢迎添加微信:s1060788086,交流认知,互通有无。


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