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Document type: Dissertação
Title: SDXL debiasing mechanism : a fairness improvement to image generation through diffusion kernels
Author: Kopper, Jordan 
Advisor: Barros, Rodrigo Coelho
Abstract (native): This thesis explores the pressing issue of unwanted biases in text-to-image synthesis models, focusing particularly on debiasing mechanisms within Stable Diffusion models, notably the Stable Diffusoin eXtra Large (SDXL) release. By proposing an approach centered on mod ifying Classifier-Free Guidance, the study aims to steer image generation away from harmful societal biases while preserving image fidelity and full capabilities of SDXL model. Leveraging insights from previous debiasing attempts, this research pioneers the usage of inner workings of Diffusion Models to debias harmful concepts at it’s core. Thereby, it contributes to a more equitable and responsible usage of generative AI systems. Results demonstrate that the proposed method effectively mitigates biases without compromising image quality, at the cost of an increase in inference time. Despite current limitations, this work represents a crucial step towards fairer image generation and underscores the importance of ethical considerations in AI development.
Abstract (english): Esta dissertação explora a relevante questão dos vieses indesejados em modelos de geração texto-para-imagem, focando especialmente em mecanismos de redução de vies dentro de modelos como o Stable Diffusion, especialmente com o lançamento do Stable Diffusion eXtra Large (SDXL). Ao propor uma abordagem centrada na modificação do Classifier-Free Guidance, o estudo visa direcionar a geração de imagens de modo a se afastar de vieses sociais prejudiciais, preservando ao mesmo tempo a fidelidade da imagem e o poder de geração do modelo original. Aproveitando contribuições de tentativas anteriores de redução de vies, esta pesquisa utiliza os mecanismos internos dos Modelos de Difusão para desenviezar conceitos prejudiciais diretamente no cerne do modelo. Assim, contribui para um uso mais equitativo e responsável de sistemas de IA geradora. Os resultados demonstram que o método proposto mitiga efetivamente os vieses sem comprometer a qualidade da imagem, ao custo de um aumento no tempo de inferência. Apesar das limitações atuais, este trabalho representa um passo importante em direção a uma geração de imagens mais justa e destaca a importância das considerações éticas no desenvolvimento de IA.
Keywords: Diffusion Models
Stable Diffusion
Fairness
Bias Mitigation
CNPQ Knowledge Areas: CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Institution Acronym: PUCRS
Department: Escola Politécnica
Program: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Access type: Acesso Aberto
Fulltext access restriction: Trabalho não apresenta restrição para publicação
URI: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11655
Issue Date: 27-Mar-2024
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação

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