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。
- 4種類の生成原理を説明できる
- 用途と制約に合うモデルを選べる
- モデル固有の失敗と評価方法を説明できる
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
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。