Hugging Face's logo

Diffusers documentation

PixArt-α

You are viewing main version, which requires installation from source. If you'd like regular pip install, checkout the latest stable version (v0.42.1).
Hugging Face's logo
Join the Hugging Face community

and get access to the augmented documentation experience

to get started

PixArt-α

PixArt-α: Fast Training of Diffusion Transformer for Photorealistic Text-to-Image Synthesis, Junsong Chen, Jincheng Yu, Chongjian Ge, Lewei Yao, Enze Xie, Yue Wu, Zhongdao Wang, James Kwok, Ping Luo, Huchuan Lu ve Zhenguo Li tarafından kaleme alınmıştır.

Makalenin özeti şudur:

En gelişmiş metinden görüntüye (T2I) modelleri, önemli eğitim maliyetleri gerektirir (ör. milyonlarca GPU saati); bu durum, AIGC topluluğu için temel yenilikleri ciddi şekilde engellerken CO2 emisyonlarını da artırır. Bu makale, PIXART-α'yı tanıtır; bu, Transformer tabanlı bir T2I difüzyon modelidir ve görüntü üretim kalitesi, en son görüntü üreticileriyle (ör. Imagen, SDXL ve hatta Midjourney) rekabet edebilir, neredeyse ticari uygulama standartlarına ulaşır. Ayrıca, Şekil 1 ve 2'de gösterildiği gibi, düşük eğitim maliyetiyle 1024px çözünürlüğe kadar yüksek çözünürlüklü görüntü sentezini destekler. Bu hedefe ulaşmak için üç temel tasarım önerilmektedir: (1) Eğitim stratejisi ayrıştırması: Piksel bağımlılığını, metin-görüntü hizalamasını ve görüntü estetik kalitesini ayrı ayrı optimize eden üç ayrı eğitim adımı geliştiriyoruz; (2) Verimli T2I Transformer: Metin koşullarını enjekte etmek ve hesaplama yoğun sınıf koşullu dalı sadeleştirmek için Diffusion Transformer (DiT) içine çapraz dikkat modülleri entegre ediyoruz; (3) Yüksek bilgilendirici veri: Metin-görüntü çiftlerinde kavram yoğunluğunun önemini vurguluyor ve metin-görüntü hizalama öğrenmesine yardımcı olmak için yoğun sahte açıklamaları otomatik olarak etiketlemek için büyük bir Vision-Language modelinden yararlanıyoruz. Sonuç olarak, PIXART-α'nın eğitim hızı, mevcut büyük ölçekli T2I modellerini belirgin şekilde geride bırakır; örneğin, PIXART-α yalnızca Stable Diffusion v1.5'in eğitim süresinin %10,8'ini (675'e karşı 6.250 A100 GPU günü) alır, neredeyse 300.000 $ tasarruf sağlar (26.000 $'a karşı 320.000 $) ve %90 CO2 emisyonunu azaltır. Ayrıca, daha büyük bir SOTA modeli olan RAPHAEL ile karşılaştırıldığında, eğitim maliyetimiz yalnızca %1'dir. Kapsamlı deneyler, PIXART-α'nın görüntü kalitesi, sanatsallık ve semantik kontrolde üstün olduğunu göstermektedir. PIXART-α'nın, AIGC topluluğuna ve girişimcilere, sıfırdan kendi yüksek kaliteli ve düşük maliyetli üretken modellerini oluşturmalarını hızlandırmak için yeni içgörüler sağlayacağını umuyoruz.

Orijinal kod tabanını PixArt-alpha/PixArt-alpha adresinde ve kullanılabilir tüm kontrol noktalarını PixArt-alpha adresinde bulabilirsiniz.

Bu boru hattı hakkında bazı notlar:

  • Gürültü azaltma için bir Transformer omurgası (UNet yerine) kullanır. Bu nedenle mimarisi DiT ile benzerdir.
  • T5'ten hesaplanan metin koşulları kullanılarak eğitildi. Bu özellik, boru hattının karmaşık ve ince detaylara sahip metin istemlerini takip etme konusunda daha iyi olmasını sağlar.
  • Farklı en-boy oranlarında yüksek çözünürlüklü görüntüler üretmede başarılıdır. En iyi sonuçları almak için yazarlar, burada bulunabilecek bazı boyut aralıklarını önermektedir.
  • Bu sistem, Stable Diffusion XL, Imagen ve DALL-E 2 gibi (bu yazı kaleme alındığında) son teknoloji metinden görüntüye üretim sistemleriyle yarışan bir kaliteye sahipken onlardan daha verimlidir.

Scheduler'lar kılavuzunu inceleyerek scheduler hızı ve kalitesi arasındaki ödünleşimi nasıl keşfedebileceğinizi öğrenin ve aynı bileşenleri birden fazla pipeline'a nasıl verimli bir şekilde yükleyebileceğinizi öğrenmek için pipeline'lar arasında bileşenleri yeniden kullanma bölümüne göz atın.

8 GB'dan az GPU VRAM ile çıkarım

PixArtAlphaPipeline’i, metin kodlayıcıyı 8-bit hassasiyette yükleyerek 8 GB’tan az GPU VRAM ile çalıştırın. Tam kapsamlı bir örneğin üzerinden birlikte geçelim.

Öncelikle bitsandbytes kütüphanesini yükleyin:

pip install -U bitsandbytes

Ardından metin kodlayıcıyı 8-bit olarak yükleyin:

from transformers import T5EncoderModel
from diffusers import PixArtAlphaPipeline
import torch

text_encoder = T5EncoderModel.from_pretrained(
    "PixArt-alpha/PixArt-XL-2-1024-MS",
    subfolder="text_encoder",
    load_in_8bit=True,
    device_map="auto",

)
pipe = PixArtAlphaPipeline.from_pretrained(
    "PixArt-alpha/PixArt-XL-2-1024-MS",
    text_encoder=text_encoder,
    transformer=None,
    device_map="auto"
)

Şimdi, bir istemci kodlamak için pipe kullanın:

with torch.no_grad():
    prompt = "cute cat"
    prompt_embeds, prompt_attention_mask, negative_embeds, negative_prompt_attention_mask = pipe.encode_prompt(prompt)

Metin gömme değerleri hesaplandığından, text_encoder ve pipe nesnelerini bellekten kaldırın ve GPU VRAM'de yer açın:

import gc

def flush():
    gc.collect()
    torch.cuda.empty_cache()

del text_encoder
del pipe
flush()

Ardından, prompt gömme değerlerini girdi olarak kullanarak latentleri hesaplayın:

pipe = PixArtAlphaPipeline.from_pretrained(
    "PixArt-alpha/PixArt-XL-2-1024-MS",
    text_encoder=None,
    dtype=torch.float16,
).to("cuda")  # or "mps", "xpu", "cpu"

latents = pipe(
    negative_prompt=None,
    prompt_embeds=prompt_embeds,
    negative_prompt_embeds=negative_embeds,
    prompt_attention_mask=prompt_attention_mask,
    negative_prompt_attention_mask=negative_prompt_attention_mask,
    num_images_per_prompt=1,
    output_type="latent",
).images

del pipe.transformer
flush()

pipe başlatılırken, yüklenmemesi için text_encoder'in None olarak ayarlandığına dikkat edin.

Latentler hesaplandıktan sonra, bunları gerçek bir görüntüye dönüştürmek için VAE'ye iletin:

with torch.no_grad():
    image = pipe.vae.decode(latents / pipe.vae.config.scaling_factor, return_dict=False)[0]
image = pipe.image_processor.postprocess(image, output_type="pil")[0]
image.save("cat.png")

Kullanmadığınız bileşenleri silerek ve GPU VRAM’i boşaltarak, PixArtAlphaPipeline’ı 8 GB’ın altındaki GPU VRAM ile çalıştırabileceksiniz.

Hafıza kullanımınızın bir raporunu istiyorsanız, bu betiği çalıştırın.

8-bit olarak hesaplanan metin gömlemleri, azaltılmış hassasiyetin temsil uzayında neden olduğu bilgi kaybı nedeniyle üretilen görüntülerin kalitesini etkileyebilir. 8-bit ile ve 8-bit olmadan çıktıları karşılaştırmak önerilir.

text_encoder yüklenirken load_in_8bit parametresini True olarak ayarladınız. Bellek gereksinimlerinizi 7GB'ın altına düşürmek için load_in_4bit parametresini de belirleyebilirsiniz.

PixArtAlphaPipeline

sınıf diffusers.PixArtAlphaPipeline

< >

( tokenizer: T5Tokenizertext_encoder: T5EncoderModelvae: AutoencoderKLtransformer: PixArtTransformer2DModelscheduler: DPMSolverMultistepScheduler )

Parametreler

  • vae (AutoencoderKL) — Görselleri latent temsillere kodlamak ve bu temsillerden çözmek için kullanılan Varyasyonel Oto-Kodlayıcı (VAE) Modeli.
  • text_encoder (T5EncoderModel) — Donmuş metin kodlayıcı. PixArt-Alpha T5'i, özellikle de t5-v1_1-xxl varyantını kullanır.
  • tokenizer (T5Tokenizer) — Tokenizer of class T5Tokenizer.
  • transformer (PixArtTransformer2DModel) — Kodlanmış görüntü latentlerini gürültüden arındırmak için metin koşullu bir PixArtTransformer2DModel. Yapılandırmada başlangıçta Transformer2DModel olarak yayınlandı ancak bu uyumsuzluk göz ardı edilebilir.
  • scheduler (SchedulerMixin) — Kodlanmış görüntü latentlerini gürültüden arındırmak için transformer ile birlikte kullanılacak bir zamanlayıcı.

PixArt-Alpha kullanarak metinden görüntüye üretim için Pipeline.

Bu model DiffusionPipeline sınıfından devralır. Kütüphanenin tüm pipeline'lar için uyguladığı genel yöntemler (indirme veya kaydetme, belirli bir cihazda çalıştırma vb.) için üst sınıf belgelendirmesine bakın.

__call__

< >

( prompt: str | list[str] = Nonenegative_prompt: str = ''num_inference_steps: int = 20timesteps: list = Nonesigmas: list = Noneguidance_scale: float = 4.5num_images_per_prompt: int | None = 1height: int | None = Nonewidth: int | None = Noneeta: float = 0.0generator: typing.Union[torch.Generator, list[torch.Generator], NoneType] = Nonelatents: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneprompt_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneprompt_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonenegative_prompt_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonenegative_prompt_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneoutput_type: str | None = 'pil'return_dict: bool = Truecallback: typing.Optional[typing.Callable[[int, int, torch.Tensor], NoneType]] = Nonecallback_steps: int = 1clean_caption: bool = Trueuse_resolution_binning: bool = Truemax_sequence_length: int = 120**kwargs ) → ImagePipelineOutput or tuple

Parametreler

  • prompt (str veya list[str], isteğe bağlı) — Görsel üretimi yönlendirmek için istem veya istemler. Tanımlanmadıysa bunun yerine prompt_embeds geçirilmelidir.
  • negative_prompt (str veya list[str], isteğe bağlı) — Görsel üretimini yönlendirmemek için kullanılan istem veya istemler. Tanımlanmamışsa, bunun yerine negative_prompt_embeds parametresinin geçirilmesi gerekir. Yönlendirme kullanılmadığında (yani guidance_scale değeri 1'den küçükse) yok sayılır.
  • num_inference_steps (int, isteğe bağlı, varsayılan 100) — Gürültü azaltma adım sayısı. Daha fazla gürültü azaltma adımı genellikle daha yavaş çıkarım pahasına daha yüksek kaliteli bir görüntüye yol açar.
  • timesteps (list[int], isteğe bağlı) — timesteps argümanını destekleyen zamanlayıcılarla gürültü azaltma süreci için kullanılacak özel zaman adımları. set_timesteps yönteminde. Tanımlanmamışsa, num_inference_steps geçirildiğinde varsayılan davranış kullanılacaktır. Azalan sırada olmalıdır.
  • sigmas (list[float], isteğe bağlı) — set_timesteps yöntemlerinde sigmas argümanını destekleyen zamanlayıcılarla gürültü azaltma sürecinde kullanılacak özel sigmalar. Tanımlanmamışsa, num_inference_steps geçirildiğinde varsayılan davranış kullanılır.
  • guidance_scale (float, isteğe bağlı, varsayılan 4.5) — Classifier-Free Diffusion Guidance'de tanımlandığı gibi yönlendirme ölçeği. guidance_scale, Imagen Paper'daki 2. denklemin w'si olarak tanımlanır. Yönlendirme ölçeği, guidance_scale > 1 olarak ayarlanarak etkinleştirilir. Daha yüksek yönlendirme ölçeği, prompt metniyle yakından ilişkili görsellerin üretilmesini teşvik eder, genellikle daha düşük görsel kalitesi pahasına.
  • num_images_per_prompt (int, isteğe bağlı, varsayılan 1) — Her istem için oluşturulacak görsel sayısı.
  • height (int, isteğe bağlı, varsayılan: self.unet.config.sample_size) — Oluşturulan görüntünün piksel cinsinden yüksekliği.
  • width (int, isteğe bağlı, varsayılan: self.unet.config.sample_size) — Oluşturulan görüntünün piksel cinsinden genişliği.
  • eta (float, isteğe bağlı, varsayılan 0.0) — DDIM makalesindeki eta (η) parametresine karşılık gelir: https://huggingface.co/papers/2010.02502. Yalnızca schedulers.DDIMScheduler için geçerlidir, diğerlerinde yok sayılır.
  • generator (torch.Generator veya list[torch.Generator], isteğe bağlı) — Üretimi deterministik hale getirmek için bir veya torch üreteci listesi.
  • latents (torch.Tensor, isteğe bağlı) — Gaussian dağılımdan örneklenmiş, gürültülü ve önceden oluşturulmuş latents; görüntü üretimi için girdi olarak kullanılabilir. Farklı istemlerle aynı üretimi ayarlamak için kullanılabilir. Sağlanmazsa, sağlanan rastgele generator kullanılarak örneklemeye dayalı bir latents tensörü oluşturulur.
  • prompt_embeds (torch.Tensor, isteğe bağlı) — Önceden oluşturulmuş metin gömme değerleri. Metin girdilerini kolayca ayarlamak için kullanılabilir, ör. prompt ağırlıklandırma. Sağlanmazsa, metin gömme değerleri prompt girdi argümanından oluşturulur.
  • prompt_attention_mask (torch.Tensor, isteğe bağlı) — Metin gömme (embedding) için önceden oluşturulmuş dikkat maskesi.
  • negative_prompt_embeds (torch.Tensor, isteğe bağlı) — Önceden oluşturulmuş negatif metin gömme değerleri. PixArt-Alpha için bu negatif istem "" olmalıdır. Sağlanmazsa, negative_prompt_embeds, negative_prompt girdi argümanından oluşturulur.
  • negative_prompt_attention_mask (torch.Tensor, isteğe bağlı) — Negatif metin gömme verileri için önceden oluşturulmuş dikkat maskesi.
  • output_type (str, isteğe bağlı, varsayılan "pil") — Görsel oluşturma çıktısının biçimi. Şunlardan birini seçin: PIL: PIL.Image.Image veya np.array.
  • return_dict (bool, isteğe bağlı, varsayılan True) — Düz bir tuple yerine ~pipelines.stable_diffusion.IFPipelineOutput döndürülüp döndürülmemesi.
  • callback (Callable, isteğe bağlı) — Çıkarım sırasında her callback_steps adımda çağrılacak bir işlev. İşlev aşağıdaki argümanlarla çağrılacaktır: callback(step: int, timestep: int, latents: torch.Tensor).
  • callback_steps (int, isteğe bağlı, varsayılan 1) — callback işlevinin çağrılma sıklığı. Belirtilmezse, callback her adımda çağrılır.
  • clean_caption (bool, isteğe bağlı, varsayılan True) — Gömleştirmeler oluşturulmadan önce açıklamanın temizlenip temizlenmeyeceğini belirtir. Bunun için beautifulsoup4 ve ftfy paketlerinin yüklü olması gerekir. Bağımlılıklar yüklü değilse, gömleştirmeler ham istemden oluşturulur.
  • use_resolution_binning (bool, varsayılan True) — True olarak ayarlanırsa, istenen yükseklik ve genişlik önce ASPECT_RATIO_1024_BIN kullanılarak en yakın çözümlere eşlenir. Oluşturulan latentler görüntülere çözümlendikten sonra, istenen çözünürlüğe yeniden boyutlandırılır. Kare olmayan görüntüler üretmek için faydalıdır.
  • max_sequence_length (int, varsayılan 120) — prompt ile kullanılacak maksimum dizi uzunluğu.

Dönüş değeri

ImagePipelineOutput veya tuple

return_dict True ise ImagePipelineOutput döndürülür, aksi halde ilk öğesi üretilen görüntülerin listesinden oluşan bir tuple döndürülür

Üretim için pipeline çağrıldığında tetiklenen işlev.

Örnekler:

>>> import torch
>>> from diffusers import PixArtAlphaPipeline

>>> # You can replace the checkpoint id with "PixArt-alpha/PixArt-XL-2-512x512" too.
>>> pipe = PixArtAlphaPipeline.from_pretrained("PixArt-alpha/PixArt-XL-2-1024-MS", torch_dtype=torch.float16)
>>> # Enable memory optimizations.
>>> pipe.enable_model_cpu_offload()

>>> prompt = "A small cactus with a happy face in the Sahara desert."
>>> image = pipe(prompt).images[0]

encode_prompt

< >

( prompt: str | list[str]do_classifier_free_guidance: bool = Truenegative_prompt: str = ''num_images_per_prompt: int = 1device: typing.Optional[torch.device] = Noneprompt_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonenegative_prompt_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneprompt_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonenegative_prompt_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneclean_caption: bool = Falsemax_sequence_length: int = 120**kwargs )

Parametreler

  • prompt (str veya list[str], isteğe bağlı) — kodlanacak prompt
  • negative_prompt (str veya list[str], isteğe bağlı) — Görsel üretimini yönlendirmemek için kullanılan istem. Tanımlanmazsa, bunun yerine negative_prompt_embeds değeri geçirilmelidir. Yönlendirme kullanılmadığında yok sayılır (yani guidance_scale, 1'den küçükse yok sayılır). PixArt-Alpha için bu değer "" olmalıdır.
  • do_classifier_free_guidance (bool, isteğe bağlı, varsayılan True) — classifier free guidance kullanılacak mı
  • num_images_per_prompt (int, isteğe bağlı, varsayılan 1) — her prompt için oluşturulacak görsel sayısı
  • device — (torch.device, isteğe bağlı): Sonuç olarak elde edilen gömme vektörlerinin yerleştirileceği torch cihazı
  • prompt_embeds (torch.Tensor, isteğe bağlı) — Önceden oluşturulmuş metin gömme değerleri. Metin girdilerini kolayca ayarlamak için kullanılabilir, ör. prompt ağırlıklandırma. Sağlanmazsa, metin gömme değerleri prompt girdi argümanından oluşturulur.
  • negative_prompt_embeds (torch.Tensor, isteğe bağlı) — Önceden oluşturulmuş negatif metin gömümleri. PixArt-Alpha için, "" dizgisinin gömümleri olmalıdır.
  • clean_caption (bool, varsayılan False) — True ise, fonksiyon kodlamadan önce sağlanan başlığı ön işler ve temizler.
  • max_sequence_length (int, varsayılan 120) — İstem için kullanılacak maksimum dizi uzunluğu.

İsteği metin kodlayıcı gizli durumlarına kodlar.

Update on GitHub

←Pika H3 Flex PixArt-Σ→