物理规律存在于激活中吗?在视频扩散模型中定位物理量
Does Physics Live in the Activations? Localizing Physical Quantities in Video Diffusion Models
精选理由
揭示视频扩散模型如何编码并操控物理规律,为可解释性与物理可靠生成提供依据。
AI 摘要
arXiv:2610.03154v1 公告类型:cross 摘要:视频生成模型能够生成极其逼真的序列,并日益被视为世界模型;然而,近期基准测试显示,这些模型在物理推理方面存在明显不足。这引出了一个问题:这些模型究竟内化了物理原理,还是仅仅复现了熟悉的运动模式?为此,我们探查了视频 Diffusion Transformers(DiTs)的内部表示,研究由模拟器导出的真实物理量。这些物理量涵盖运动学运动,以及重力和接触条件下的刚体动力学。我们发现,在去噪过程的早期阶段,这些物理量即可被线性解码,且准确率很高,显著优于直接从模型自身的加噪潜变量中解码的基线结果。这表明,相关物理信息是在去噪过程中主动构建的,而非输入中原本就已存在。此外,我们表明,位于物体上的 token 携带了相关物理信息,并且定义于多帧之上的物理量可以从单个潜变量帧中读取。因此,信息在 token 序列中的分布高度集中:它在全局范围内计算,却在局部位置存储。探针还显示出部分外推能力:它们能够迁移到训练范围之外的场景变化和物体配置,因此所读取的并不只是与其拟合场景相关的表征。当直接在全分辨率激活空间中进行拟合时,这些探测方向还可以作为引导向量,用于改变模型的输出。