GENERATIVE AI MAP

VAE・GAN・拡散モデル・LLM

「何を入力し、何を学習し、どう生成するか」に注目して、代表的な生成モデルを比較します。

モデルを選んで全体像をつかむ

生成過程を追う

モデル別ミニ実験

4モデル比較表

モデル中心となる考え生成速度得意代表的な弱点
VAE確率的な潜在空間へ圧縮・復元速い表現学習、異常検知、補間出力がぼやけやすい
GAN生成器と識別器の敵対的学習速い鮮明な画像、画像変換学習不安定、モード崩壊
拡散モデルノイズ付加の逆過程を反復学習比較的遅い高品質画像、条件付き生成反復計算のコスト
LLM文脈から次トークンを自己回帰生成逐次生成文章、対話、コード幻覚、根拠の保証がない

用途からモデルを選ぶ

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評価は「きれいさ」だけではない

品質自然さ、鮮明さ、文章の流暢さ
多様性似た出力ばかりになっていないか
忠実性条件・指示・事実に沿っているか
安全性偏り、権利侵害、有害出力がないか

画像ではFIDなど、文章では人手評価やタスク別指標も使います。ただし、単一指標だけで実用性や安全性を判断することはできません。

混同しやすいポイント

VAEとGANはどちらも潜在変数から画像を作るのに、何が違う?

VAEは確率分布として整った潜在空間と復元を学びます。GANは識別器との競争を通じて本物らしさを高めます。VAEは補間しやすく、GANは鮮明さを得やすい傾向があります。

拡散モデルは毎回、完全なランダムノイズから始める?

基本形ではランダムノイズから始めます。画像やテキスト条件を加えたり、既存画像を途中までノイズ化して編集したりする方式もあります。

LLMは文章を丸ごと考えてから出力している?

基本的には、それまでの文脈から次のトークンの確率分布を計算し、1トークンずつ追加します。そのため流暢でも、内容が事実である保証はありません。

「生成モデル」と「識別モデル」の違いは?

生成モデルはデータの分布を学び、新しいデータを作れます。識別モデルは入力をクラス分けしたり、条件に対する答えを直接予測したりすることが中心です。