AI绘画巅峰对决：Stable Diffusion 3与DALL·E 3原理深度比较

最近，Stable Diffusion 3 的预览版已经亮相啦！

虽然这个AI绘画模型还没全面上线，但官方已经开启预览申请通道了。

而且好消息是，后面还会推出开源版本哦！

这个模型套件真的很强大，参数范围从800M到8B，选择多多，无论你有什么创意需求，它都能满足你。

Stability AI 分享打造 Stable Diffusion 3 的两大核心技术：Diffusion Transformer 和 Flow Matching。

这两项技术到底有什么奥妙呢？

还有Stable Diffusion 3 和 DALL·E 3 相比，原理上有什么不同呢？

我们也来一起剖析剖析。

Stable Diffusion 3 中 Diffusion Transformer

篇幅有限，我简要回顾下U-Net架构。

在原始的 U-Net 基础上，插入了交叉注意力模块，巧妙地引入了我们输入的 prompt 文本描述信息，从而帮助我们随心所欲地控制 AI 绘画的内容。

U-Net 在扩散模型中被用于预测噪声。

AI 绘画中用到的 U-Net 实际上是引入了 Transformer 思想的加强版 U-Net 模型。

Latent Diffusion Transformer（DiTs） 换掉扩散模型中的 U-Net 结构。

使用纯粹Transformer结构。

Transformer 结构的输入和输出“分辨率”可以做到相同，并且天生自带交叉注意力机制。

基于 Transformer 的扩散先验并不是预测每一步的噪声值，而是直接预测每一步去噪后的图像表征。

这种方式会提升生图性能和效率！

https://stability.ai/news/stable-diffusion-3

DALL-E 2 版本就已经使用类似架构。

Stable Diffusion 3 中 Flow Matching

Flow Matching是一个新的生成模型框架，它让训练连续正态化流(CNF)变得更简单。

这个框架不依赖复杂的模拟或对数似然估计，而是直接处理生成目标概率路径的向量场。

简单来说，Flow Matching给我们提供了一张地图（向量场）和一条路线（概率路径），让我们能够更清晰地了解数据是如何生成的。

通过这张地图和路线，我们可以更轻松地训练生成模型，让它学习从噪声中生成出我们想要的数据。

Flow Matching还提出了一个叫做条件Flow Matching (CFM)的损失函数，这个函数让模型的训练变得更容易。

同时，它还支持各种概率路径，包括diffusion路径和OT路径，这让我们在训练模型时有了更多的选择。

技术原理比较

DALL-E 3 在方法上进行了大量的创新和改进。

它摒弃了 unCLIP 的模型设计思路，转而汲取了 Imagen、Stable Diffusion 等AI模型的精髓，打造出了新一代的“技术融合体”。

DALL-E 3 用Dataset Recaptioning技术，重新生成图像标题，这些训练语料都是由GPT-4 Vision生成的。

简单来说，使用 ChatGPT 对用户提供的 prompt 扩写，也是为了让 DALL-E 3 的输入 prompt 更加贴近训练数据范式，避免模型出现“翻车”的现象。

Stable Diffusion 3 用的Flow Matching 提高生成效率。

提示：a painting of an astronaut riding a pig wearing a tutu holding a pink umbrella, on the ground next to the pig is a robin bird wearing a top hat, in the corner are the words “stable diffusion”

DALL·E 3

说起来挺有意思的，DALL-E 3不再沿用上一代的 unCLIP 方案，反而搞起了新花样，引入了 VAE 结构，玩起了类似 Stable Diffusion 的那一套。

不仅如此，DALL-E 3 还特地加入了一个扩散模型解码器，就放在 U-Net 去噪后的潜在表示和 VAE 解码器之间。

不过呢，Stable Diffusion 3 这边倒是反其道而行之，居然要去除 U-Net 结构。

结语

通过比较发现AI模型就是互相学习过程。

AI模型好坏主要取决于三大要素：

1. 优秀的基础大语言模型。
2. 优质的训练素材。
3. 与任务匹配的合适算法和经过反复调优的超参数。