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:2510.11829v1

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 机器学习

arXiv:2510.11829v1 (cs)
[提交于 2025年10月13日 ]

标题: 生成式AI的薛定谔桥:软约束公式和收敛性分析

标题: Schrödinger bridge for generative AI: Soft-constrained formulation and convergence analysis

Authors:Jin Ma, Ying Tan, Renyuan Xu
摘要: 生成式人工智能可以被表述为学习一个将简单参考测度映射到复杂数据分布的模型的问题,并且由于它们在通过熵正则化随机动力学在预设边缘之间进行插值方面的共同性质,最近与经典的Schrödinger桥问题(SBPs)有了强烈的联系。 然而,经典的SBP施加了硬终端约束,这在实际实现中经常导致不稳定性,尤其是在高维或数据稀缺的场景中。 为了解决这个挑战,我们遵循所谓的软约束Schrödinger桥问题(SCSBP)的想法,在这种情况下,终端约束被一个一般的惩罚函数所取代。 这种放松导致了一个更灵活的麦肯-弗拉索夫类型的随机控制公式。 我们证明了所有惩罚水平下最优解的存在性,并证明了随着惩罚的增长,控制和价值函数以线性速率收敛到经典SBP的控制和价值函数。 我们的分析基于Doob的h变换表示、Schrödinger势的稳定性结果、Gamma收敛,以及一个新颖的固定点论证,该论证将测度空间上的优化问题与一个辅助熵最优传输问题耦合在一起。 这些结果不仅为软约束桥提供了第一个定量收敛保证,还揭示了惩罚正则化如何促进稳健的生成建模、微调和迁移学习。
摘要: Generative AI can be framed as the problem of learning a model that maps simple reference measures into complex data distributions, and it has recently found a strong connection to the classical theory of the Schr\"odinger bridge problems (SBPs) due partly to their common nature of interpolating between prescribed marginals via entropy-regularized stochastic dynamics. However, the classical SBP enforces hard terminal constraints, which often leads to instability in practical implementations, especially in high-dimensional or data-scarce regimes. To address this challenge, we follow the idea of the so-called soft-constrained Schr\"odinger bridge problem (SCSBP), in which the terminal constraint is replaced by a general penalty function. This relaxation leads to a more flexible stochastic control formulation of McKean-Vlasov type. We establish the existence of optimal solutions for all penalty levels and prove that, as the penalty grows, both the controls and value functions converge to those of the classical SBP at a linear rate. Our analysis builds on Doob's h-transform representations, the stability results of Schr\"odinger potentials, Gamma-convergence, and a novel fixed-point argument that couples an optimization problem over the space of measures with an auxiliary entropic optimal transport problem. These results not only provide the first quantitative convergence guarantees for soft-constrained bridges but also shed light on how penalty regularization enables robust generative modeling, fine-tuning, and transfer learning.
评论: 31页
主题: 机器学习 (cs.LG) ; 动力系统 (math.DS); 优化与控制 (math.OC); 数学金融 (q-fin.MF)
引用方式: arXiv:2510.11829 [cs.LG]
  (或者 arXiv:2510.11829v1 [cs.LG] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.11829
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Renyuan Xu [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 10 月 13 日 18:29:15 UTC (39 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
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cs.LG
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-10
切换浏览方式为:
cs
math
math.DS
math.OC
q-fin
q-fin.MF

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