GAN知识总结

1、基础定义:GAN 是根据给定的先验分布生成数据的另一种方式,包括同时进行的两部分:判别器和生成器。判别器用于对「真」图像和「伪」图像进行分类,生成器从随机噪声中生成图像(随机噪声通常叫作本征向量或代码,该噪声通常从均匀分布(uniform distribution)或高斯分布中获取)。生成器的任务是生成可以以假乱真的图像,令判别器也无法区分出来。也就是说,生成器和判别器是互相对抗的。判别器非常努力地尝试区分真伪图像,同时生成器尽力生成更加逼真的图像,使判别器将这些图像也分类为「真」图像。

2、相关GAN各种变体:
● DCGAN:deep convolutional generative adversarial network深度卷积生成对抗网络
● SSGAN:Semi-Supervised Learning Generative Adversarial network 半监督学习GAN
● CCGAN:Cycle Consistent Generative Network 循环一致生成网络-----进行图像风格的跨域转换。
● CGAN :Conditional GAN ,条件GAN
● WGAN :Wasserstein GAN 沃瑟斯坦GAN
● WGAN-GP (improved wgan):WGAN增强版
● BEGAN:Boundary_Equilibrium_GAN 边界均衡GAN ,生成高清图像
● LSGAN:Least Squares Generative Adversarial Networks 最小二乘GAN
● MMGAN: Mainflod-Matching GAN
● StackGAN : Stacked GAN 通过文本生成逼真的图像
● DiscoGAN: DiscoveryGAN 探索GAN, 探索跨域的关系。
● SRGAN:Super Resolution GAN 超清晰GAN, 生成高清晰度图像

3、WGAN
原始GAN的缺陷:原始GAN的loss function是有缺陷的, 当判别器训练的较好时,生成器的loss会无法下降。因为最优判别器时,生成器loss等价于真实分布和生成分布之间的JS散度。JS散度是针对于两个分布需要有所重叠,但是在实际情况中,两个分布很有可能没有重叠,这样会导致JS散度为一个定值,从而无法下降。

而为什么两个分布很有可能没有重叠呢?
原因是:当Pr和Pg的支撑集(support)是高维空间中的低维流形(manifold)时,Pr和Pg重叠部分测度(measure)为0的概率为1.

对应在GAN的结构中,GAN的生成器一般是从某个低维(比如100维)的随机分布中采样出一个编码向量,再经过一个神经网络生成出一个高维样本(譬如64*64的图片就有4096维)。当生成器的参数固定时,生成样本的概率分布虽然是定义在4096维的空间上,但它本身所有可能产生的变化已经被那个100维的随机分布限定了,其本质维度就是100,再考虑到神经网络带来的映射降维,最终可能比100还小,所以生成样本分布的支撑集就在4096维空间中构成一个最多100维的低维流形,“撑不满”整个高维空间。

因此:无论真实分布跟生成分布是远在天边,还是近在眼前,只要它们俩没有一点重叠或者重叠部分可忽略,JS散度就固定是常数log2,而这对于梯度下降方法意味着——梯度为0!此时对于最优判别器来说,生成器肯定是得不到一丁点梯度信息的;即使对于接近最优的判别器来说,生成器也有很大机会面临梯度消失的问题。

WGAN相比原始GAN的算法实现流程的改进点:
● 判别器最后一层去掉sigmoid
● 生成器和判别器的loss不取log
● 每次更新判别器的参数之后把它们的绝对值截断到不超过一个固定常数c
● 不要用基于动量的优化算法(包括momentum和Adam),推荐RMSProp,SGD。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,393评论 5 467
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,790评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,391评论 0 330
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,703评论 1 270
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,613评论 5 359
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,003评论 1 275
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,507评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,158评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,300评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,256评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,274评论 1 328
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,984评论 3 316
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,569评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,662评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,899评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,268评论 2 345
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,840评论 2 339

推荐阅读更多精彩内容