扩散语言模型

一种全新的文本生成范式,从噪音中创造有序。本报告将带您交互式地探索其核心思想、工作原理与独特优势。

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核心对比:两种生成范式

扩散模型属于非自回归模型,其生成方式与我们熟悉的GPT等自回归模型有着根本性的不同。理解它们的差异是探索扩散模型的第一步。

自回归模型 (Autoregressive)

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像一个作家,逐字逐句地写作。严格按照从左到右的顺序,一个接一个地生成Token。

  • 逻辑连贯性强,生成质量高。
  • 生成速度慢,无法并行处理。
  • 一旦犯错,难以回头修正。

非自回归模型 (Non-Autoregressive)

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像一个画家,先勾勒轮廓再填充细节。并行地生成所有Token,并逐步优化。

  • 生成速度极快,可并行化。
  • 能够自我纠正,迭代优化。
  • 早期模型质量控制较难。

工作原理:从噪音到文本

扩散模型借鉴了物理学中的扩散过程,通过“加噪”和“去噪”两个阶段来生成文本。这是一个将无序变为有序的神奇过程。

交互式扩散过程

点击按钮,观察文本如何在“加噪”和“去噪”之间转换。

关键权衡:速度 vs 质量

扩散模型的性能并非一成不变。我们可以通过调整“去噪步数”在生成速度和文本质量之间做出权衡。更多的步数意味着更精细的打磨,但耗时也更长。

更快 10 步 更高质量

采样模拟器

亲身体验扩散模型的生成过程!在下面的文本框中输入一个带有 [MASK] 的句子,然后点击“开始生成”,观察模型如何迭代地填充空白并进行自我纠正。

The capital of [MASK] is [MASK].

提示: 您可以直接编辑文本,或点击 [MASK] 按钮添加更多掩码。

生成过程:

关键优化策略

为了提高效率和质量,研究人员提出了多种优化策略,使扩散模型在实际应用中更具竞争力。

块扩散 (Block Diffusion)

将长序列分成小块,逐块生成。这极大地提高了处理长文本的效率,并且对缓存友好,是提速的关键技术。

掩码调度 (Masking Schedules)

动态调整每一步去掩码的Token数量。在生成初期(噪音多)少去一些,后期(上下文清晰)多去一些,以平衡速度与质量。

作为草稿模型 (Draft Model)

在“推测解码”中,利用扩散模型快速生成一个草稿,再由一个更强的模型进行验证,从而为传统自回归模型提速。

优势与挑战

扩散模型展现了巨大的潜力,但作为一项新兴技术,它也面临着自身的挑战。

独特优势

  • ⚡️ 极高速度: 并行生成机制使其推理速度远超自回归模型。
  • 🔄 自我纠正: 能够在生成过程中迭代优化,修正早期错误。
  • 🎛️ 可控性强: 允许更灵活的提示方式和通过外部模型引导生成。
  • ↔️ 双向上下文: 同时利用前后文信息,理解更全面。

当前挑战

  • ⚖️ 速度与质量的权衡: 追求极致速度可能牺牲部分质量,反之亦然。
  • ⏳ 发展时间尚短: 相比自回归模型,其研究和优化历史较短,潜力尚未完全发掘。