Yolo Vision Shenzhen
Shenzhen
Şimdi katılın

Difüzyon Modelleri nedir? Hızlı ve kapsamlı bir kılavuz

Abirami Vina

5 dakikalık okuma

26 Ağustos 2024

Yayınım (diffusion) modellerinin gerçekçi içerik oluşturmak için nasıl kullanılabileceğini ve çeşitli uygulamalarla tasarım, müzik ve film gibi alanları nasıl yeniden tanımlayabileceğini keşfederken bize katılın.

Midjourney ve Sora gibi üretken yapay zeka araçlarını kullanarak içerik oluşturmak giderek yaygınlaşıyor ve bu araçların iç yüzünü incelemeye yönelik artan bir ilgi var. Aslında, yakın tarihli bir çalışma, bireylerin %94'ünün üretken yapay zeka ile çalışmak için yeni beceriler öğrenmeye hazır olduğunu gösteriyor. Üretken yapay zeka modellerinin nasıl çalıştığını anlamak, bu araçları daha etkili kullanmanıza ve onlardan en iyi şekilde yararlanmanıza yardımcı olabilir.

Midjourney ve Sora gibi araçların kalbinde gelişmiş difüzyon modelleri bulunur; çeşitli uygulamalar için görüntüler, videolar, metinler ve sesler oluşturabilen üretken yapay zeka modelleri. Örneğin, difüzyon modelleri, TikTok ve YouTube Shorts gibi sosyal medya platformları için kısa pazarlama videoları üretmek için harika bir seçenektir. Bu makalede, difüzyon modellerinin nasıl çalıştığını ve nerelerde kullanılabileceğini keşfedeceğiz. Haydi başlayalım!

Gelişmiş difüzyon modellerinin ardındaki ilham

Fizikte difüzyon, moleküllerin yüksek konsantrasyonlu alanlardan düşük konsantrasyonlu alanlara yayılma sürecidir. Difüzyon kavramı, parçacıkların bir sıvıdaki moleküllerle çarpışarak rastgele hareket ettiği ve zamanla kademeli olarak yayıldığı Brown hareketiyle yakından ilişkilidir.

Bu kavramlar, üretken yapay zekada difüzyon modellerinin geliştirilmesine ilham verdi. Difüzyon modelleri, verilere kademeli olarak gürültü ekleyerek ve ardından metin, görüntü veya ses gibi yeni, yüksek kaliteli veriler oluşturmak için bu süreci tersine çevirmeyi öğrenerek çalışır. Bu, fizikteki ters difüzyon fikrine benzer. Teorik olarak, difüzyon, parçacıkları orijinal durumlarına döndürmek için geriye doğru izlenebilir. Aynı şekilde, difüzyon modelleri de gürültülü girdilerden gerçekçi yeni veriler oluşturmak için eklenen gürültüyü tersine çevirmeyi öğrenir.

Difüzyon modellerinin derinliklerine bakmak

Genel olarak, bir difüzyon modelinin mimarisi iki ana adım içerir. İlk olarak, model veri kümesine kademeli olarak gürültü eklemeyi öğrenir. Ardından, bu süreci tersine çevirmek ve verileri orijinal durumuna geri getirmek için eğitilir. Bunun nasıl çalıştığına daha yakından bakalım.

Veri ön işleme

Bir difüzyon modelinin özüne dalmadan önce, modelin üzerinde eğitildiği herhangi bir verinin önceden işlenmesi gerektiğini hatırlamak önemlidir. Örneğin, görüntü oluşturmak için bir difüzyon modeli eğitiyorsanız, görüntülerin eğitim veri kümesinin önce temizlenmesi gerekir. Görüntü verilerini ön işleme, sonuçları etkileyebilecek herhangi bir aykırı değeri kaldırmayı, tüm görüntülerin aynı ölçekte olması için piksel değerlerini normalleştirmeyi ve daha fazla çeşitlilik sağlamak için veri artırmayı içerebilir. Veri ön işleme adımları, eğitim verilerinin kalitesini garanti etmeye yardımcı olur ve bu sadece difüzyon modelleri için değil, herhangi bir yapay zeka modeli için de geçerlidir. 

Şekil 2. Görüntü Veri Artırma Örnekleri.

İleri difüzyon süreci

Veri ön işlemeden sonraki adım, ileri yayılım sürecidir. Görüntü oluşturmak için bir yayılım modelini eğitmeye odaklanalım. Süreç, Gaussian dağılımı gibi basit bir dağılımdan örnekleme yaparak başlar. Başka bir deyişle, bazı rastgele gürültüler seçilir. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi, model görüntüyü bir dizi adımda kademeli olarak dönüştürür. Görüntü başlangıçta net başlar ve her adımda ilerledikçe giderek daha fazla gürültülü hale gelir ve sonunda neredeyse tamamen gürültüye dönüşür.

Şekil 3. İleri Yönlü Difüzyon Süreci.

Her adım bir öncekinin üzerine inşa edilir ve bir Markov Zinciri kullanılarak gürültü kontrollü, artımlı bir şekilde eklenir. Markov zinciri, bir sonraki durumun olasılığının yalnızca mevcut duruma bağlı olduğu matematiksel bir modeldir. Mevcut koşullara göre gelecekteki sonuçları tahmin etmek için kullanılır. Her adım verilere karmaşıklık kattıkça, orijinal görüntü verisi dağılımının en karmaşık örüntülerini ve ayrıntılarını yakalayabiliriz. Gauss gürültüsünün eklenmesi ayrıca difüzyon ortaya çıktıkça çeşitli ve gerçekçi örnekler üretir. 

Tersine difüzyon süreci

Tersine difüzyon süreci, ileri difüzyon süreci bir örneği gürültülü, karmaşık bir duruma dönüştürdükten sonra başlar. Bir dizi ters dönüşüm kullanarak gürültülü örneği kademeli olarak orijinal durumuna geri eşler. Gürültü ekleme sürecini tersine çeviren adımlar, ters bir Markov Zinciri tarafından yönlendirilir.

Şekil 4. Tersine Difüzyon Süreci.

Ters işlem sırasında, difüzyon modelleri rastgele bir gürültü örneğiyle başlayıp yavaş yavaş net, ayrıntılı bir çıktıya dönüştürerek yeni veriler oluşturmayı öğrenir. Oluşturulan veriler, orijinal veri setine çok benzemektedir. Bu özellik, difüzyon modellerini görüntü sentezi, veri tamamlama ve gürültü giderme gibi görevler için harika kılar. Bir sonraki bölümde, difüzyon modellerinin daha fazla uygulamasını keşfedeceğiz.

Difüzyon modellerinin uygulama alanları

Adım adım yayılma süreci, yayılma modelinin verinin yüksek boyutsallığı tarafından bunalmadan karmaşık veri dağılımlarını verimli bir şekilde oluşturmasını mümkün kılar. Yayılma modellerinin mükemmel olduğu bazı uygulamalara bir göz atalım.

Grafik tasarım

Difüzyon modelleri, grafiksel görsel içeriği hızlı bir şekilde oluşturmak için kullanılabilir. İnsan tasarımcılar ve sanatçılar, istedikleri şeyin girdi taslaklarını, düzenlerini ve hatta bazı basit kaba fikirlerini sağlayabilir ve modeller bu fikirleri hayata geçirebilir. Tüm tasarım sürecini hızlandırabilir, ilk konseptten nihai ürüne kadar çok çeşitli yeni olanaklar sunabilir ve insan tasarımcılar için çok değerli zaman tasarrufu sağlayabilir.

Şekil 5. Difüzyon Modelleri Tarafından Oluşturulan Grafik Tasarımlar.

Müzik ve ses tasarımı

Difüzyon modelleri ayrıca çok benzersiz ses manzaraları veya müzik notaları oluşturmak için de uyarlanabilir. Müzisyenler ve sanatçılar için işitsel deneyimleri görselleştirmek ve yaratmak için yeni yollar sunar. İşte ses ve müzik oluşturma alanında difüzyon modellerinin bazı kullanım alanları: 

  • Ses transferi: Difüzyon modelleri, benzersiz ses kombinasyonları için bir sesi diğerine dönüştürmek için kullanılabilir; örneğin, bir kick davul örneğini bir trampet sesine dönüştürmek gibi.
  • Ses değişkenliği ve insanileştirme: Ses difüzyonu, canlı enstrüman performanslarını simüle ederek dijital sese insani bir unsur eklemek için seslerde hafif değişiklikler getirebilir.
  • Ses tasarımı ayarlamaları: Bu modeller, geleneksel EQ veya filtrelemeden daha derin bir düzeyde özelliklerini değiştirmek için bir sesi (örneğin, bir kapı çarpma örneğini geliştirerek) ince bir şekilde değiştirmek için kullanılabilir.
  • Melodi üretimi: Ayrıca yeni melodiler oluşturmaya yardımcı olabilir ve örnek paketlere göz atmaya benzer şekilde sanatçılara ilham verebilirler.

Şekil 6. Ses Difüzyonunun Görselleştirilmesi.

Film ve animasyon

Difüzyon modellerinin bir diğer ilginç kullanım alanı da film ve animasyon klipleri oluşturmaktır. Bu modeller, sahneler içinde karakterler oluşturmak, gerçekçi arka planlar ve hatta dinamik öğeler üretmek için kullanılabilir. Difüzyon modellerini kullanmak, yapım şirketleri için büyük bir avantaj olabilir. Genel iş akışını kolaylaştırır ve görsel hikaye anlatımında daha fazla deneme ve yaratıcılığın önünü açar. Bu modeller kullanılarak yapılan bazı klipler, gerçek animasyon veya film klipleriyle karşılaştırılabilir düzeydedir. Hatta bu modelleri kullanarak tüm filmleri oluşturmak bile mümkündür.

Şekil 7. Difüzyon modelleri kullanılarak oluşturulan Seasons adlı kısa filmden bir sahne.

Popüler difüzyon modelleri

Artık difüzyon modellerinin bazı uygulamaları hakkında bilgi edindiğimize göre, kullanmayı deneyebileceğiniz bazı popüler difüzyon modellerine bakalım.

  • Stable Diffusion: Stability AI tarafından oluşturulan Stable Diffusion, metin istemlerini gerçekçi görüntülere dönüştürmesiyle bilinen verimli bir modeldir. Yüksek kaliteli görüntü üretimi konusunda güçlü bir üne sahiptir. Ayrıca film ve animasyon için de değiştirilebilir.
  • DALL-E 3: DALL-E 3, OpenAI'ın görüntü oluşturma modelinin en son sürümüdür. ChatGPT ile entegre edilmiştir ve önceki sürüm olan DALL-E 2'ye göre görüntü oluşturma kalitesinde birçok iyileştirme sunar.
  • Sora: Sora, OpenAI'ın bir dakikaya kadar yüksek gerçekçilikte 1080p videolar oluşturabilen metinden videoya modelidir. Sora kullanılarak yapılan bazı video klipleri kolayca gerçek görüntülerle karıştırılabilir.
  • Imagen: Google tarafından geliştirilen Imagen, fotorealizmi ve gelişmiş dil anlayışı ile tanınan bir metinden görüntüye difüzyon modelidir. 

Yayım modelleriyle ilgili zorluklar ve sınırlamalar

Difüzyon modelleri birçok sektörde fayda sağlarken, beraberinde getirdiği bazı zorlukları da akılda tutmalıyız. Bu zorluklardan biri, eğitim sürecinin çok kaynak yoğun olmasıdır. Donanım hızlandırmadaki gelişmeler yardımcı olabilirken, maliyetli olabilirler. Bir diğer sorun ise difüzyon modellerinin görülmemiş verilere genelleme yeteneğinin sınırlı olmasıdır. Bunları belirli alanlara uyarlamak, çok fazla ince ayar veya yeniden eğitim gerektirebilir. 

Bu modelleri gerçek dünya görevlerine entegre etmek, beraberinde kendine özgü zorlukları getirir. Yapay zekanın ürettiği sonuçların, insanların amaçladığıyla eşleşmesi önemlidir. Ayrıca, bu modellerin eğitildikleri verilerden önyargıları alıp yansıtma riski gibi etik kaygılar da bulunmaktadır. Bunlara ek olarak, kullanıcı beklentilerini yönetmek ve modelleri geri bildirimlere göre sürekli olarak iyileştirmek, bu araçların olabildiğince etkili ve güvenilir olmasını sağlamak için devam eden bir çaba haline gelebilir.

Difüzyon modellerinin geleceği

Difüzyon modelleri, birçok farklı alanda yüksek kaliteli görüntüler, videolar ve sesler oluşturmaya yardımcı olan üretken yapay zekadaki büyüleyici bir kavramdır. Hesaplama talepleri ve etik kaygılar gibi bazı uygulama zorlukları sunabilseler de, yapay zeka topluluğu sürekli olarak verimliliklerini ve etkilerini iyileştirmek için çalışmaktadır. Difüzyon modelleri, gelişmeye devam ettikçe film, müzik prodüksiyonu ve dijital içerik oluşturma gibi endüstrileri dönüştürmeye hazırlanıyor. 

Gelin birlikte öğrenelim ve keşfedelim! AI'ya katkılarımızı görmek için GitHub depomuza göz atın. Üretim ve sağlık hizmetleri gibi sektörleri en son AI teknolojisiyle nasıl yeniden tanımladığımızı keşfedin.

Gelin, yapay zekanın geleceğini
birlikte inşa edelim!

Makine öğreniminin geleceği ile yolculuğunuza başlayın

Ücretsiz başlayın
Bağlantı panoya kopyalandı