近年来,扩散模型(Diffusion Models)在人工智能领域异军突起,尤其在图像生成任务中取得了令人瞩目的成就,如 Stable Diffusion 等模型已成为生成高质量图像的标杆。这种成功激发了研究者们的好奇心:扩散模型的魔力能否从视觉领域延伸至自然语言处理(NLP),为文本生成带来新的突破?扩散语言模型(Diffusion Language Models, DLMs)正是在这样的背景下应运而生,它试图借鉴图像扩散模型的优势,探索文本生成的新范式,并解决传统方法面临的一些固有挑战。
下面将剖析扩散语言模型的原理、架构、训练方法、应用场景、面临的挑战以及未来的发展方向。我们将从数学基础出发,逐步深入到技术细节和实践应用,力求为读者提供一份全面而深入的扩散语言模型指南。
1. 扩散模型原理的数学基础与文本适配:从连续到离散的桥梁
要理解扩散语言模型,首先需要深入理解扩散模型的核心思想及其数学基础,并探讨如何巧妙地将其应用于离散的文本数据。
1.1 扩散过程的数学框架:随机微分方程与马尔可夫链的视角
扩散模型的核心在于正向扩散过程和反向扩散过程,这两个过程共同构成了扩散模型生成数据的基石。从数学角度来看,正向扩散过程通常被建模为随机微分方程(Stochastic