近年來,擴散模型(Diffusion Models)在人工智能領域異軍突起,尤其在圖像生成任務中取得了令人矚目的成就,如 Stable Diffusion 等模型已成為生成高質量圖像的標桿。這種成功激發了研究者們的好奇心:擴散模型的魔力能否從視覺領域延伸至自然語言處理(NLP),為文本生成帶來新的突破?擴散語言模型(Diffusion Language Models, DLMs)正是在這樣的背景下應運而生,它試圖借鑒圖像擴散模型的優勢,探索文本生成的新范式,并解決傳統方法面臨的一些固有挑戰。
下面將剖析擴散語言模型的原理、架構、訓練方法、應用場景、面臨的挑戰以及未來的發展方向。我們將從數學基礎出發,逐步深入到技術細節和實踐應用,力求為讀者提供一份全面而深入的擴散語言模型指南。
1. 擴散模型原理的數學基礎與文本適配:從連續到離散的橋梁
要理解擴散語言模型,首先需要深入理解擴散模型的核心思想及其數學基礎,并探討如何巧妙地將其應用于離散的文本數據。
1.1 擴散過程的數學框架:隨機微分方程與馬爾可夫鏈的視角
擴散模型的核心在于正向擴散過程和反向擴散過程,這兩個過程共同構成了擴散模型生成數據的基石。從數學角度來看,正向擴散過程通常被建模為隨機微分方程(Stochastic