《電子技術(shù)應(yīng)用》
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扩散模型的推理端优化:可控性与加速的方法综述
电子技术应用
赵家池,张杰
宁波大学 信息科学与工程学院
摘要: 扩散模型在图像、语音与科学计算中表现优异,但工程部署常受两类瓶颈约束:一是推理可控性不足,条件对齐易因随机性与时间步离散误差而波动;二是推理开销偏高,多轮的采样会大量增加时延。聚焦推理端优化,围绕可控性与效率两条主线,对近年代表性工作进行系统梳理,强调在不改动模型与数据的前提下,通过对扩散推理过程的约束与择优,在少步与极少步条件下同时提升条件对齐与细节稳定,并显著降低时延。同时概述了具备迁移性的应用场景。最后,提出面向应用级部署的展望,追求速度、覆盖与质量的统一提升。
中圖分類號:TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.257410
中文引用格式: 趙家池,張杰. 擴(kuò)散模型的推理端優(yōu)化:可控性與加速的方法綜述[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2026,52(6):35-40.
英文引用格式: Zhao Jiachi,Zhang Jie. A survey of inference-time optimization in diffusion models: controllability and acceleration[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(6):35-40.
A survey of inference-time optimization in diffusion models: controllability and acceleration
Zhao Jiachi,Zhang Jie
College of Information Science and Engineering,Ningbo University
Abstract: Diffusion models show strong performance in images, speech, and scientific computing. Practical deployment, however, faces two bottlenecks: limited controllability at inference and high inference cost. Conditional alignment can fluctuate due to sampling randomness and time-step discretization. Multi-step sampling also increases latency. This survey focuses on Inference-Time Optimization (ITO). We organize recent work along two axes: controllability and efficiency. Without changing the pretrained backbone or the data, ITO uses constraint, scheduling, and selection strategies to improve conditional alignment and detail stability under few-step or one-step budgets, while reducing latency. We also outline transferable application scenarios. Finally, we present deployment-oriented prospects that aim to improve speed, coverage, and quality in a unified manner.
Key words : diffusion models;inference-time optimization (ITO);controllability;efficiency

引言

擴(kuò)散模型[1-3]以“逐步加噪-去噪”的可逆隨機(jī)過程為核心,近年來在圖像、語音以及多類科學(xué)計(jì)算任務(wù)中展現(xiàn)出甚至超越傳統(tǒng)生成范式的質(zhì)量與穩(wěn)健性。然而,其實(shí)際應(yīng)用仍受兩方面制約。其一是推理可控性:雖然模型能夠較好逼近數(shù)據(jù)分布,但在條件分布對齊上不穩(wěn)定,迭代生成過程的隨機(jī)性也可能導(dǎo)致樣本質(zhì)量波動(dòng),對觀測噪聲與分布漂移較為敏感。其二是時(shí)延與資源開銷:多步去噪天然帶來大量網(wǎng)絡(luò)前向與時(shí)延,使得其在實(shí)時(shí)與邊緣設(shè)備場景中部署面臨挑戰(zhàn)。

圍繞上述挑戰(zhàn),部分研究嘗試從訓(xùn)練側(cè)[4]緩解:例如通過更強(qiáng)的條件信號、數(shù)據(jù)與監(jiān)督增強(qiáng)等,該方式已經(jīng)證明確實(shí)可帶來平均增益;但隨規(guī)模與重訓(xùn)成本上升,該策略邊際收益趨緩。另一些方向通過在潛空間[5]進(jìn)行擴(kuò)散和壓縮表示來降低單步計(jì)算代價(jià),但從本質(zhì)上并未擺脫多輪采樣所帶來的整體時(shí)延與資源需求。

相較之下,推理優(yōu)化更具部署友好性與場景可遷移性:一類面向可控性的策略通過無需外部判別器的引導(dǎo)、借助外部表征或任務(wù)評分的弱反饋,以及并行擇優(yōu)與重采樣,提升條件對齊;另一類面向效率的策略則在既定設(shè)計(jì)空間內(nèi)重整時(shí)間表與參數(shù)化、采用少步求解,并將多步軌跡壓縮為少步乃至一步,顯著降低時(shí)延與開銷。基于此,本文以可控性提升與效率提升為兩條主線,系統(tǒng)梳理具有代表性的思路與進(jìn)展,為擴(kuò)散模型的應(yīng)用部署提供指導(dǎo)。


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作者信息:

趙家池,張杰

(寧波大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院,浙江 寧波 315211)

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