Generative models on manifold

流形上的生成模型

基本信息

  • 批准号:
    2887804
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Brief description of the context of the research including potential impact In this project we will study generative models under the manifold learning hypothesis. In particular we will focus on diffusion models, as a special case of generative models which have enjoyed recently much attention in the machine learning community due to their immense empirical success. Diffusion models now find applications in a wide range of fields including image and sound generation, medicine, protein design etc. Over the last three years there has been a number of advances to understand why and when these models perform well in practice, see for instance Sohl-Dickstein et al. 2015; Song et al. 2020 for the early work on such approaches and De Bortoli et al. 2021; Oko, Akiyama, and Suzuki 2023 to name but a few [add more refs here]. Apart from Bortoli 2022 and to some extent Oko, Akiyama, and Suzuki 2023, little is known on the behaviour of the generative procedure when the distribution of the data belongs to a low dimensional sub-manifold of the ambient space, except for the relatively simple and unrealistic scenario where the the manifold is affine. We will first extend the work of Oko, Akiyama, and Suzuki 2023 to the case where the density has a given smoothness B on a general, unknown manifold with dimension d. We will begin by considering that the dimension of the ambient space D is fixed and study how diffusion generative models can adapt to the manifold and to the smoothness of the density . We will then investigate the more complicated framework of high dimensional D, i.e. D grows with n. Aims and Objectives We aim to understand the behaviour of denoising diffusion models trained on data living in a manifold, an important application, since it is understood that many important datasets satisfy the manifold hypothesis, e.g. imaging data.As a by-product we will gain insight into the sample complexity of diffusion denoising models, an important theoretical questions that is largely open. We also expect to gain some insight into how neural networks adapt to the geometry of the data-set; this is a difficult question, so even modest progress will be of great importance.Novelty of the research methodology Denoising diffusion models are a fairly recent type of generative model. Despite impressive empirical success our theoretical understanding of their properties is still very limited especially in the important scenario where the data lives on the manifold. The problem we will be tackling is therefore open. The asymptotic approach we propose is also novel in the context of denoising diffusion models; the literature has focused mainly on non-asymptotic bounds but for relatively simple scenarios like affine manifolds. Considering asymptotic bounds is a relaxation which may allow us to treat much more general scenarios.Alignment to EPSRC strategies and research areas This project falls within the EPSRC Statistics and applied probability and also Artificial intelligence technologies.
简要描述研究的背景,包括潜在的影响在这个项目中,我们将研究生成模型下的多种学习假设。特别是,我们将专注于扩散模型,作为生成模型的一个特例,由于其巨大的经验成功,最近在机器学习社区中受到了广泛的关注。扩散模型现在在包括图像和声音生成、医学、蛋白质设计等在内的广泛领域中得到应用。在过去的三年中,在理解这些模型在实践中表现良好的原因和时间方面取得了许多进展,例如,参见Sohl-Dickstein等人2015; Song等人2020,了解这些方法的早期工作,以及De Bortoli等人2021; Oko,Akiyama和Suzuki 2023仅举几例[在这里添加更多参考]。除了Bortoli 2022和在某种程度上Oko,Akiyama和Suzuki 2023之外,当数据的分布属于环境空间的低维子流形时,对生成过程的行为知之甚少,除了相对简单和不切实际的情况,即流形是仿射的。我们首先将Oko,Akiyama和Suzuki 2023的工作扩展到密度在维数为d的一般未知流形上具有给定光滑度B的情况。我们将开始考虑周围空间D的维数是固定的,并研究扩散生成模型如何适应流形和密度的平滑性。然后我们将研究高维D的更复杂的框架,即D随n增长。目的和目标我们的目标是了解在流形数据上训练的去噪扩散模型的行为,这是一个重要的应用,因为许多重要的数据集都满足流形假设,例如成像数据。作为一个副产品,我们将深入了解扩散去噪模型的样本复杂性,这是一个重要的理论问题,在很大程度上是开放的。我们还希望能够深入了解神经网络如何适应数据集的几何形状;这是一个困难的问题,因此即使是适度的进展也非常重要。研究方法的新奇去噪扩散模型是一种相当新的生成模型。尽管令人印象深刻的经验成功,我们的理论理解他们的属性仍然非常有限,特别是在重要的情况下,数据生活在流形上。因此,我们要解决的问题是开放的。我们提出的渐近方法在去噪扩散模型的背景下也是新颖的;文献主要集中在非渐近边界上,但对于仿射流形等相对简单的场景。考虑渐近边界是一种放松,这可能使我们能够处理更一般的场景。对齐EPSRC战略和研究领域这个项目属于EPSRC统计和应用概率,也是人工智能技术的福尔斯。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    合作创新研究团队
河北南部地区灰霾的来源和形成机制研究
  • 批准号:
    41105105
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
保险风险模型、投资组合及相关课题研究
  • 批准号:
    10971157
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
RKTG对ERK信号通路的调控和肿瘤生成的影响
  • 批准号:
    30830037
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    190.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
新型手性NAD(P)H Models合成及生化模拟
  • 批准号:
    20472090
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Statistical models for the integrative analysis of complex biomedical images with manifold structure
具有流形结构的复杂生物医学图像综合分析的统计模型
  • 批准号:
    10590469
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Models of particle interaction on manifold and persistent homology
流形和持久同源性上的粒子相互作用模型
  • 批准号:
    573698-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Dynamic manifold-valued time series model in functional brain imaging
功能性脑成像中的动态流形值时间序列模型
  • 批准号:
    10374109
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Deciphering Genetic and Epigenetic Regulatory Logic of Germ Layer Differentiation with Manifold Learning
用流形学习破译胚层分化的遗传和表观遗传调控逻辑
  • 批准号:
    10394331
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Deciphering Genetic and Epigenetic Regulatory Logic of Germ Layer Differentiation with Manifold Learning
用流形学习破译胚层分化的遗传和表观遗传调控逻辑
  • 批准号:
    10614951
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Deciphering Genetic and Epigenetic Regulatory Logic of Germ Layer Differentiation with Manifold Learning
用流形学习破译胚层分化的遗传和表观遗传调控逻辑
  • 批准号:
    10214636
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Manifold-valued statistical models for longitudinal morphometic analysis in preclinical Alzheimer's disease (AD)
用于临床前阿尔茨海默病 (AD) 纵向形态分析的流形值统计模型
  • 批准号:
    9170619
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Non-Smooth Variational Models with Second Order and Local Anisotropy Priors for Restoring Cyclic and Manifold-Valued Images
用于恢复循环和流形值图像的具有二阶和局部各向异性先验的非平滑变分模型
  • 批准号:
    288750882
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Manifold learning of longitudinal measures in Alzheimer's disease from the ADNI database
从 ADNI 数据库中对阿尔茨海默病的纵向测量进行流形学习
  • 批准号:
    293566
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Operating Grants
Mathematical Models of Interfacial Motion of Crystalline Materials
晶体材料界面运动的数学模型
  • 批准号:
    16340021
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了