Stable rivers: A case study in the application of text‐to‐image generative models for Earth sciences
Notice bibliographique
Résumé
Summary Text‐to‐image (TTI) generative models can be used to generate photorealistic images from a given text‐string input. However, the rapid increase in their use has raised questions about fairness and biases, with most research to date focusing on social and cultural areas rather than domain‐specific considerations. We conducted a case study for the Earth sciences, focusing on the field of fluvial geomorphology, where we evaluated subject‐area‐specific biases in the training data and downstream model performance of Stable Diffusion (v1.5). In addition to perpetuating Western biases, we found that the training data overrepresented scenic locations, such as famous rivers and waterfalls, and showed serious underrepresentation and overrepresentation of many morphological and environmental terms. Despite biassed training data, we found that with careful prompting, the Stable Diffusion model was able to generate photorealistic synthetic river images reproducing many important environmental and morphological characteristics. Furthermore, conditional control techniques, such as the use of condition maps with ControlNet, were effective for providing additional constraints on output images. Despite great potential for the use of TTI models in the Earth sciences field, we advocate for caution in sensitive applications and advocate for domain‐specific reviews of training data and image generation biases to mitigate perpetuation of existing biases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,018 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».