文章详解AI模型核心技术,涵盖Stable Diffusion采样器原理、语音克隆评估指标、训练参数设置、LoRA微调方法及其与SFT的对比。内容实用性强,适合AI开发者学习和收藏。

1.SD生图模型里采样器有哪些

什么是采样,在生成图片时,Stable Diffusion会先在隐层空间(latent space)中生成一张完全的噪声图。噪声预测器会预测图片的噪声,将预测出的噪声从图片中减去,就完成了一步。重复该过程将会得到清晰的图片。

由于 Stable Diffusion 在每一步都会产生一个新的图像样本,因此去噪的过程被也被称为采样。采样过程所使用的方法被称为采样方法或采样器。

Ancestor Samplers

Euler a

DPM2 a

DPM++ 2S a

DPM++ 2S a Karras

他们就是祖先采样器。祖先采样器会在每个采样步对图像添加噪声。祖先采样器都是随机(stochastic)采样器,因为他们的采样结果具有随机性。但是,注意也有其他的名字中不带 a 随机采样器。

下面是所有的采样器:

自己在编程时使用到的采样器:

from diffusers import EulerAncestralDiscreteScheduler,
UniPCMultistepScheduler, DPMSolverMultistepScheduler, 
LCMScheduler

挑一些常见的采样器重点解释一下:

Euler a:祖先采样器不收敛

UniPC:2023年发布的新算法,统一预测校正器,兼容性很好,10步作用就能生产可用画面,收敛

DPM++2M:DPM2阶多步算法

DPM++2M Karras:推荐算法,收敛,速度快,质量好

LCM:Latent Consistency Models(潜在一致性模型),它的使用需要搭配一个小的Lora模型,主要的作用是实现超级加速的绘画,可以在1秒内生成图像。

2.语音克隆评判最优的步数,指标是什么

📊 衡量指标(Metrics)

Mean Opinion Score (MOS): 主观人耳评估常用指标;

相似度(Similarity): 比较参考音频,GPT‑SoVITS 在 5 秒音频样本条件下,通常能克隆出 80 %–95 % 的相似度;1分钟样本微调时可以更贴近真人;

Timbre similarity(音色相似度): 特别是在 v3/v4 中,通过 S2 结构的改进,不仅音质提升,音色相似度也显著增强;

过拟合情况: 如出现 metallic noise(电音)、失真等,说明训练步数或模型配置过高,应适度调整。

3.训练步数和轮数的区别

在机器学习中,训练步数(training steps)和轮数(epochs)是控制模型训练进度的两个核心概念,它们之间存在以下区别与联系:

🛠️ 定义

训练步数(Step 或 Iteration):指模型通过一个 batch 的一次前向 + 反向传播,并更新参数,即一次梯度下降更新。

轮数(Epoch):指模型完整地遍历了整个训练数据集一次。一轮通常包括多个 batch,也就是多个步骤。

🔢 关系与公式

每轮中包含的步骤数 = 总样本数 ÷ batch 大小。例如,有2000张图、batch=10,则每轮有200步。

总训练步数 = 轮数 × 每轮步骤数。

📌 举例说明

假设:

数据集 = 2000 张图片

batch size = 10

设置训练 5 个 epoch

那么:

每轮步骤数 = 2000 / 10 = 200 步

总训练步数 = 5 × 200 = 1000 步

也就是说,模型将迭代更新参数 1000 次,但这次迭代是分散在整个训练过程里的。

4.简单讲一下Lora的原理

LoRA(Low-Rank Adaptation)是一种参数高效微调技术,核心思想是:不直接修改预训练模型的原始权重,而是通过引入可训练的低秩矩阵来模拟权重变化,从而大幅减少计算和存储开销。

一句话原理

用两个小矩阵的乘积(低秩分解)来近似全参数微调中的权重更新,只训练这两个小矩阵。

具体步骤

5.解释使用Lora为什么参数量从d×k降至(d+k)×r

直观理解

6.SFT和Lora的区别

SFT (Supervised Fine-Tuning) 和 LoRA (Low-Rank Adaptation of Large Language Models) 是两种在深度学习中用于微调预训练模型的方法。它们有不同的适用场景和实现方式,以下是对这两种方法的详细解释及其区别。

1. SFT (Supervised Fine-Tuning)

SFT(监督式微调) 是一种传统的模型微调方法,主要用于在特定任务上进一步训练预训练模型。

基本概念: 在 SFT 中,整个预训练模型的权重都会被更新。这种方法通常是为了让预训练模型适应新的特定任务或者数据集,利用带有标签的数据对模型进行监督式学习。

过程:

预训练模型加载: 从预训练的大型模型(如 BERT、GPT-3 等)开始。

微调数据准备: 准备好任务特定的数据集,通常是标注过的数据。

训练: 使用标注数据集在模型的所有权重上执行反向传播和梯度下降更新。

优点:

通用性强: 可以适用于各种不同的任务(如分类、生成、翻译等)。

简单直接: 直接使用标准的训练方法,无需修改模型架构。

缺点:

计算开销大: 由于需要更新整个模型的权重,计算资源需求高。

存储需求高: 对于大型模型,存储和更新整个模型的所有权重需要大量内存和存储空间。

过拟合风险: 对小数据集进行全模型微调容易导致过拟合。

2. LoRA (Low-Rank Adaptation of Large Language Models)

LoRA(低秩适应) 是一种轻量化微调方法,专门设计用于有效地调整大型预训练语言模型,尤其是在内存和计算资源有限的情况下。

基本概念: LoRA 的核心思想是减少训练参数的数量,而不是直接更新整个模型的权重。它通过在每个线性层(如 Transformer 中的自注意力和前馈神经网络)引入额外的低秩矩阵来实现参数高效的微调。

过程:

预训练模型加载: 从预训练的大型模型(如 GPT-3)开始,保持模型的原始权重不变。

插入低秩矩阵: 在模型的部分权重矩阵(例如自注意力机制的权重矩阵)上插入低秩的矩阵分解。

训练低秩矩阵: 只训练这些新引入的低秩矩阵,而保持原始权重不变。

优点:

高效性: 大幅减少了需要更新的参数数量,从而降低了计算和存储需求。

节省内存: 不需要存储整个模型的梯度,只需存储额外的低秩矩阵。

易于迁移: 由于只更新一小部分参数,微调后的模型容易迁移到不同任务。

缺点:

灵活性稍弱: 由于 LoRA 只训练低秩矩阵,对于某些特定任务可能不如全量参数微调(SFT)有效。

依赖于特定架构: LoRA 的实现依赖于 Transformer 模型架构的线性层,不能直接应用于所有类型的模型。

3.区别总结

4. 选择哪个方法?

使用 SFT: 当你有充足的计算资源和较大的数据集时,SFT 是更好的选择,因为它可以充分利用整个模型的能力进行任务特定微调。

使用 LoRA: 当计算资源有限、需要快速微调或部署、或在处理非常大的模型(如 GPT-3、GPT-4)时,LoRA 提供了一个高效且存储友好的替代方案。

总的来说,LoRA 和 SFT 各有优劣,选择哪种方法应根据具体的任务需求、可用资源和模型架构来决定。


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