إسماعيل بن علا

Text2Image

اثنتا عشرة معمارية لتوليد الصور من النص جنباً إلى جنب

الذكاء الاصطناعي التوليدي · أكتوبر 2026 · مكتمل

الطرق الرئيسية لتوليد الصور من النص اليوم، منفَّذة بالبيانات نفسها ومشفّر النص نفسه والحلقة نفسها والمقيِّم نفسه، بحيث لا يتغير سوى المعمارية.

التقنياتPyTorchCustom TransformersNumPypytest

Text2Image — نظرة عامة

نظرة عامة

تُبنى أنظمة توليد الصور من النص على حفنة من عائلات المعماريات، من U-Net الخاص بـ Stable Diffusion إلى MMDiT على طريقة FLUX، وMeanFlow أحادي الخطوة، والنماذج الموحَّدة على طريقة Transfusion، وتنبؤ VAR بالمقياس التالي، والانحدار الذاتي (autoregression) بالرموز المتصلة في MAR، وتصفها الأوراق البحثية على نطاق لا يمكن معه مقارنة شيء على حاسوب محمول. نفّذت اثنتي عشرة منها جنباً إلى جنب في PyTorch، كل منها صغيرة بما يكفي للتدريب على CPU، خلف الواجهة نفسها: model.loss(images, tokens) وmodel.generate(tokens, cfg_scale).

يتشارك كل نموذج البيانات نفسها ومجزّئ النص (tokenizer) ومشفّره نفسيهما وحلقة التدريب نفسها (AdamW، وإحماء ثم جدولة جيب التمام، وأوزان EMA، وقصّ التدرج) والتوجيه الخالي من المصنِّف (classifier-free guidance) نفسه، فلا يتغير بين التشغيلات سوى المعمارية. المعيار مهمة إجرائية لأشكال موصوفة بتعليقات: شكل ملوّن واحد على خلفية داكنة بحجم 32x32، موصوف بـ432 موجّهاً (prompt) عبر أربع خصائص مستقلة (الحجم واللون والشكل والموضع). شبكة CNN مرجعية (oracle) صغيرة تقرأ تلك الخصائص من الصورة بدقة تقارب 100% وتقيّم الصور المولَّدة لكل خاصية وللخصائص الأربع معاً، وهي نسخة مصغّرة من GenEval.

بعد 2,000 خطوة بدفعة 32، يصيب U-Net بتنبؤ v كل الخصائص (100%)، وتتبعه نماذج الرموز (MaskGIT بنسبة 77%، وMAR بنسبة 72%، وVAR بنسبة 65%)، أما محوّلات التدفق في فضاء البكسل فتصيب التخطيط لكنها تطمس الأشكال (DiT بنسبة 25%، وMMDiT بنسبة 34%). تبيّن أن هدف التنبؤ حاسم: نفس U-Net بتنبؤ ε يسجل 3%، وتنبؤ JiT بالصورة النظيفة يضاعف نتيجة DiT. ويعادل MeanFlow نتيجة DiT بتقييم واحد للشبكة بدلاً من 30.

السؤال

عندما تُثبَّت البيانات ومشفّر النص وحلقة التدريب والتقييم، كيف تتقارن المعماريات الرئيسية لتوليد الصور من النص في ربط كل كلمة من التعليق بالخاصية البصرية الصحيحة؟

أهم الميزات

كيف يعمل

  1. الرسم والتعليق

    كل صورة تدريب شكل واحد مرسوم إجرائياً بحجم 32x32 من موجّه مثل «a small blue square at the top left»، مع اهتزاز عشوائي في الموضع والمقياس؛ وبنك مرسوم مسبقاً يبقي حلقة CPU سريعة.

  2. تشفير النص

    مجزّئ كلمات ومحوّل صغير ينتجان متتالية رموز للانتباه المتقاطع أو المشترك ومتجهاً مجمَّعاً لتعديل adaLN. تُستبدل 10% من الموجّهات بالموجّه الفارغ ليعمل التوجيه عند أخذ العينات.

  3. التدريب بخسارة واحدة لكل عائلة

    نماذج الانتشار والتدفق تنحدر على ε أو v أو x0 أو سرعة فوق بكسلات مشوشة؛ وMeanFlow ينحدر على السرعة المتوسطة عبر متطابقة MeanFlow؛ ونماذج الرموز تتنبأ برموز VQ (الرمز التالي أو الرموز المقنَّعة أو المقياس التالي) أو تشغّل رأس تدفق لكل رمز متصل.

  4. التوليد بالتوجيه

    كل generate() يجمع المخرجات الشرطية وغير الشرطية (ضجيج أو سرعة أو logits أو سرعة رأس التدفق) بمقياس 3.0؛ MeanFlow يأخذ العينات في خطوة واحدة، وMaskGIT في نحو 12، ونماذج الانتشار في 30.

  5. التقييم بالشبكة المرجعية

    شبكة CNN مدرَّبة على صور حقيقية تقرأ اللون والشكل والموضع والحجم من كل صورة مولَّدة لـ128 موجّهاً عشوائياً؛ ولا يسجّل النموذج في «الأربعة كلها صحيحة» إلا إذا ربط كل كلمة بالخاصية الصحيحة.

أمثلة

كل نموذج على الموجّهات الثمانية نفسها، من «a large red circle at the center» إلى «a small red cross at the bottom left». يرسمها U-Net بدقة؛ ومحوّلات التدفق في فضاء البكسل تضعها في مكانها الصحيح لكنها تطمسها؛ وتنبؤ ε وSANA يفقدان الموضع.
كل نموذج على الموجّهات الثمانية نفسها، من «a large red circle at the center» إلى «a small red cross at the bottom left». يرسمها U-Net بدقة؛ ومحوّلات التدفق في فضاء البكسل تضعها في مكانها الصحيح لكنها تطمسها؛ وتنبؤ ε وSANA يفقدان الموضع.
عينات U-Net بتنبؤ v، أفضل نموذج على هذا النطاق: 100% في اللون والشكل والموضع والحجم بعد 2,000 خطوة على CPU، والنموذج الوحيد الذي يرسم الصلبان الصغيرة بحدّة.
عينات U-Net بتنبؤ v، أفضل نموذج على هذا النطاق: 100% في اللون والشكل والموضع والحجم بعد 2,000 خطوة على CPU، والنموذج الوحيد الذي يرسم الصلبان الصغيرة بحدّة.
عينات MaskGIT، أفضل محوّل: 77% من الصور أصابت الخصائص الأربع كلها، إذ يتولى مفكّك VQ التفاصيل الدقيقة ويختار المحوّل 64 رمزاً في نحو 12 خطوة متوازية (40 ms لكل صورة).
عينات MaskGIT، أفضل محوّل: 77% من الصور أصابت الخصائص الأربع كلها، إذ يتولى مفكّك VQ التفاصيل الدقيقة ويختار المحوّل 64 رمزاً في نحو 12 خطوة متوازية (40 ms لكل صورة).
عينات MeanFlow المولَّدة بتقييم واحد للشبكة (9 ms لكل صورة): 25% كلها صحيحة، وهي نتيجة DiT نفسها بـ30 خطوة على العمود الفقري نفسه.
عينات MeanFlow المولَّدة بتقييم واحد للشبكة (9 ms لكل صورة): 25% كلها صحيحة، وهي نتيجة DiT نفسها بـ30 خطوة على العمود الفقري نفسه.

المدخل

transfusion.complete_caption("a small blue")

المخرج

"a small blue square at the top right"

نموذج Transfusion هو أيضاً نموذج لغوي للتعليقات: المحوّل نفسه الذي يزيل الضجيج عن رقع الصورة يكمل التعليقات بصورة سليمة نحوياً.

المدخل

text2image-eval --ckpt runs/unet/model.pt --oracle runs/oracle/model.pt --n 128

المخرج

color 100% shape 100% position 100% size 100% all 4 correct 100%

صف U-Net في جدول المعيار؛ والأمر نفسه مع runs/unet-eps/model.pt يعطي 62% / 38% / 11% / 60% و3% كلها صحيحة، والفرق الوحيد هو هدف الانحدار.

التقنيات المستخدمة

ما تعلمته

الحدود

الكلمات المفتاحية

توليد الصور من النص · Stable Diffusion · U-Net · DiT · MMDiT · FLUX · SANA · JiT · MeanFlow · Transfusion · توليد الصور الانحداري الذاتي · MaskGIT · VAR · MAR · VQ-VAE · flow matching · rectified flow · classifier-free guidance · v-prediction · GenEval · PyTorch