DALL·E:OpenAI第一代文本生成图片模型

1 简介

本文根据openAI 2021年2月的《Zero-Shot Text-to-Image Generation》翻译总结的。原文详见https://arxiv.org/pdf/2102.12092v1.pdf。

DALL·E : 论文中没看到这个名字，可能是后起的吧。

DALL·E有120亿参数，基于自回归transformer，在2.5亿 图片-文本对上训练的。在人为评价中，90%的时间认为该模型好于以前的模型。

DALL-E还没有使用扩散模型，使用的dVAE（discrete variational autoencoder离散变分自动编码器）。文中主要和GAN相关模型进行比较，如AttnGAN、DM-GAN、DF-GAM.

2 方法

采用两步法。

第一步：训练一个dVAE（discrete variational autoencoder离散变分自动编码器），其将256*256的RGB图片转换为32*32的图片token。图片token的词汇量大小是8192个。第一阶段同时训练dVAE编码器和dVAE解码器。图片token示例如下：

第二步：将文本token（采用256 Byte Pair Encoding (BPE) 编码）和图片token（32*32=1024）进行拼接，然后训练一个自回归transformer来建模文本和图片token的联合分布。

训练目标：采用Evidence Lower BOund (ELBO，推导详见文章最下面)。如下：

其中，x指图片，y指文本，z指对编码的图片（用于生成图片）。

ELBO的一般取1，但我们发现使用更大的值更好。

3 步骤一：学习视觉

4 步骤二：学习先验

给定一个文本-图片对，我们采用BPE编码小写的文本描述，最多256个token，词汇量大小为16384。使用dVAE编码器，编码图片为32*32=1024 token，词汇量大小为8192。然后将文本和图片token拼接，作为一个单独的数据流，输入到自回归模型。

transformer采用只有编码的部分。其中每一个图片token对所有文本token进行注意力关注。共有3中自注意力在模型中使用。文本对文本的注意力时标准的causal mask；图片对图片的注意力使用行、列，或者卷积关注mask。

5 样本生成

我们使用一个对比（contrastive）模型对从transformer绘制的样本进行重排序。给定一个文本描述和候选图片，对比模型对图片是否很好的匹配文本进行打分。我们绘制了N=512个样本进行重排序。下图显示了，N越大效果越好，如第1行N=512。

6 实验结果

和GAN相关模型进行比较，如AttnGAN、DM-GAN、DF-GAM，可以看到DALL-E（第2行）效果更好。

在MS-COCO 数据集上的效果，DALL-E也比较好。

7 ELBO推导