Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cs > arXiv:2507.12469

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 计算复杂性

arXiv:2507.12469 (cs)
[提交于 2025年4月20日 ]

标题: 完美扩散是$\mathsf{TC}^0$ -- 无效扩散是图灵完备

标题: Perfect diffusion is $\mathsf{TC}^0$ -- Bad diffusion is Turing-complete

Authors:Yuxi Liu
摘要: 本文探讨了基于扩散的语言建模的计算复杂性。 我们证明了在扩散模型中,基于得分匹配网络的质量存在一种二分法。 一方面,一个能够精确计算某种初始分布得分函数的网络只能在$\mathsf{TC}^0$复杂度类内进行语言建模,这反映了快速收敛相关的限制。 另一方面,我们证明了如果不要求网络匹配任何得分函数,则扩散建模可以在某种意义上模拟任何图灵机。 这种二分法为扩散模型的能力和限制提供了一个理论视角,特别是针对需要序列计算的任务。 我们推测了我们理论结果的扩展,包括当扩散模型并不完美但只是良好时的情况。 我们还讨论了更广泛的背景和实际意义,并假设一种能够在序列和并行操作模式之间进行插值的机器学习架构将优于Transformer和扩散模型。
摘要: This paper explores the computational complexity of diffusion-based language modeling. We prove a dichotomy based on the quality of the score-matching network in a diffusion model. In one direction, a network that exactly computes the score function of some initial distribution can only perform language modeling within the $\mathsf{TC}^0$ complexity class, reflecting limitations tied to rapid convergence. In the other direction, we show that if there is no requirement for the network to match any score function, then diffusion modeling can simulate any Turing machine in a certain sense. This dichotomy provides a theoretical lens on the capabilities and limitations of diffusion models, particularly concerning tasks requiring sequential computation. We conjecture extensions of our theoretical results, including for the case where the diffusion model is not perfect, but merely good. We also discuss the wider context and practical implications, and hypothesize that a machine learning architecture that can interpolate between sequential and parallel modes of operation would be superior to both Transformers and diffusion models.
评论: 7页
主题: 计算复杂性 (cs.CC) ; 计算与语言 (cs.CL); 机器学习 (cs.LG)
引用方式: arXiv:2507.12469 [cs.CC]
  (或者 arXiv:2507.12469v1 [cs.CC] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.12469
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Yuxi Liu [查看电子邮件]
[v1] 星期日, 2025 年 4 月 20 日 22:35:53 UTC (331 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cs.CC
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cs
cs.CL
cs.LG

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号