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ビデオ生成arXiv:2607.27036

ビデオ表現正則化による複合誤差の軽減

Mitigating Compounding Error via Video Representation Regularization

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ビデオ拡散ベースの世界モデルにおける自己回帰生成の誤差蓄積が、隠れ表現の次元崩壊と関連することを発見し、表現を安定化させる軽量な正則化手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

本論文は、ビデオ拡散ベースのワールドモデルにおける自己回帰生成の誤差蓄積問題を扱う。スライディングウィンドウ自己回帰推論では時間とともにフレーム品質が劣化するが、そのメカニズムは未解明だった。本研究は、内部表現の次元崩壊(dimensional collapse)が誤差蓄積と密接に関連することを発見し、これを抑制する軽量な訓練正則化手法を提案する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

従来研究では誤差蓄積現象は観察されていたが、その根本メカニズムは未解明だった。本論文は、誤差蓄積とモデル内部表現の関連を初めて明らかにし、有効ランク(erank)を誤差蓄積の定量的指標として導入した点が新しい。また、データスケーリングが誤差耐性を向上させないという直感に反する発見を示し、既存のスケーリングパラダイムに疑問を投げかけている。

3. 技術・手法の肝は?

手法の核は、ビデオワールドモデルの訓練時に内部表現の正則化を追加すること。具体的には、表現の次元崩壊を防ぐために、表現の有効ランクを維持するような制約を課す。これにより、潜在表現が安定し、反復的な誤差蓄積が抑制される。軽量な訓練制約であり、既存のモデルに容易に適用可能。

4. どうやって有効だと検証した?

提案手法をDiffusion Forcingと比較し、VBenchのAesthetic QualityとImaging Qualityメトリクスでそれぞれ38.65から55.56、44.37から72.08への改善を達成した。これにより、長期的なロールアウトの安定性が向上することを実証した。

5. 議論はある?

要旨からは、提案手法の限界や他のモデルへの適用可能性、計算コストの詳細などは不明。また、データスケーリングの限界についての議論はあるが、その理論的説明は要旨では十分に展開されていない。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で参照されているDiffusion Forcingが関連研究として挙げられる。また、ビデオ拡散ワールドモデルや自己回帰生成の誤差蓄積に関する研究が次に読むべき論文として考えられる。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Taiye Chen, Qi Zhang, Yisen Wang

分類: cs.CV, cs.LG

原文アブストラクト

Video diffusion-based world models enable long autoregressive video generation for robotics, autonomous driving and simulation tasks, yet sliding-window autoregressive inference suffers from severe error accumulation that degrades frame quality over time. Although this phenomenon has been widely observed, the underlying mechanism of compounding error and how to achieve stable long-horizon generation remain largely unresolved. In this paper, we investigate the internal representation dynamics of video world models and discover that compounding error is tightly coupled with dimensional collapse of hidden representations. Specifically, the effective rank of model representations sharply decreases at the onset of generation drift, revealing a strong connection between representational degradation and long-term rollout instability. Furthermore, we find that pure training data scaling fails to boost model resistance to error drift, contradicting mainstream scaling paradigms. To address this problem, we propose video representation regularization, a lightweight training constraint that stabilizes latent representations and suppresses iterative error accumulation. Compared with Diffusion Forcing, our method achieves improvements from 38.65 to 55.56 and from 44.37 to 72.08 on the Aesthetic Quality and Imaging Quality metrics of VBench. Our work establishes the first connection between autoregressive video drifting and model internal representations, adopts erank as a quantitative metric for error accumulation, reveals counterintuitive scaling limitations for video world models, and presents a simple yet effective regularization strategy to improve long video generation robustness.

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