RiT: Vanilla Diffusion Transformers Suffice in Representation Space
RiT:普通扩散Transformer在表示空间即可胜任
🧭 生成模型 · 表示空间训练
Mila – Québec AI Institute · Université de Montréal · Utrecht University · Canada CIFAR AI Chair
利用DINOv2特征的优良统计特性,仅用普通DiT加x-prediction实现高效极速图像生成
📌 工作参考价值
- 用语义表示替代像素空间做生成式推荐:预训练语义嵌入(如 DINOv2)的内在维度与像素相似,但有效秩更高、协方差条件更好,使扩散模型训练更稳定、采样更快。在推荐场景中,可将用户行为序列或物品的语义 embedding 作为扩散目标,替代原始 ID 或 VAE latents,降低建模难度。
- 维度感知噪声调度:不同特征维度可能包含不同层次的信息,RiT 对不同维度施加不同的噪声水平,避免各向同性噪声破坏低维结构。在生成序列或行为嵌入时,可对主要变化维度与噪声维度区别对待,提升生成质量。
- 联合 [CLS]-patch 建模:在序列生成中,类似地引入一个全局 token(如 user state)参与扩散过程,并与局部 patch(行为 sub-sequence)联合建模,可能比独立生成各步行为更连贯。
- 快速采样的工程优势:无需蒸馏或一致性训练,RiT 仅用 5~10 个 Heun 步骤即可达到高画质。这为在线推荐中实时生成候选集(如 top-N 物品)提供了可能,大幅降低推理延迟。
动机:流匹配中的 x-prediction 在像素空间已能利用低维流形结构,但预训练表示空间是否更有利于学习?作者对比像素、SD-VAE 和 DINOv2 特征的几何性质,发现 DINOv2 与像素的内在维度几乎相同 (d≈33),但其有效秩高 7.3 倍、协方差条件数优 35 倍、超标度峰度低 11.5 倍、流形插值误差低 1.7 倍。这些统计优势使回归问题良态,无需专用预测头或黎曼传输。
方法:提出 RiT,在冻结的 DINOv2 特征上直接用普通 DiT 进行 x-prediction 训练,仅引入两个关键设计:1) 维度感知噪声调度——对不同特征维度施加不同噪声水平,保护低维流形;2) 联合 [CLS]-patch 建模——同时预测全局 [CLS] 令牌和图像 patch 令牌,充分利用 DINOv2 的训练目标。
结果:在 ImageNet 256×256 上,RiT 无引导 FID 达 1.45,有引导 FID 1.14,参数 6.76 亿,比 DiT-XL 少 19%。采样效率极高:使用 Heun 求解器,5 步 FID 即达 2.0,10 步 1.25,无需蒸馏或一致性训练。