DeLiGAN 對於多樣性和有限資料的GAN

2021-08-18 23:54:26 字數 2773 閱讀 8517

技術人還是要寫技術文啊,寫什麼情感大戲啊。

開始遨遊cvpr2017,主要是為了學習更多的深度學習網路架構

講道理計算機視覺的深度學習架構是深度學習各領域比較先進的,比如cnn,自編碼器,gan,注意力機制都是出於cv然後應用於其他領域的。所以即使我不學cv了還是要看cvpr的**

**本身

deligan

討論一下gan的缺點:

mode collapse:當gan無法達到識別網路d每趟的執行次數大於生成網路g的時候,生成網路生成的所有內容都將歸於同樣的物件,比如訓練gan for mnist最後所有的生成內容都為1

訓練速度慢,訓練吃資料:原始gan的生成網路與識別網路都是mlp(不是很懂為什麼)。較cnn來說,mlp更吃資料而且執行速度更慢

gan生成資料的多樣性來自於gan的生成者輸入的噪音n。原始gan的噪音是高斯噪音。而這篇文章主要的重點,筆者認為在於嘗試去用乙個有點想batch normalization的方式去學習雜訊輸入

圖右就是deligan的結構。可以看到,deligan在輸入的時候進行了變化。

2.deligan

deligan使輸入噪音通過乙個高斯混合模型(mixture-of-gaussian model)pz

(z)=

∑ni=

1ϕig

(z|μ

i,σ)

p z(

z)=∑

i=1n

ϕig(

z|μi

,σ)其中ϕ

i ϕ

i是權值,也是採用重引數單元(我使用的是指的是g(

z|μi

,σ) g(z

|μi,

σ))的概率。在文章中

ϕ ϕ

使用的是uniform概率,即原公式變為pz

(z)=

∑ni=

1g(z

|μi,

σ)n pz(

z)=∑

i=1n

g(z|

μi,σ

)n我們隨機的從n個重引數單元中選取乙個,每乙個選取概率相同

假設第i

i

個單元被選擇。我們將輸入重新定義為z=

μi+σ

iϵwh

ereϵ

∼n(0

,1)' role="presentation">z=μ

i+σi

ϵwhe

reϵ∼

n(0,

1)z=

μi+σ

iϵwh

ereϵ

∼n(0

,1)

將其代入gan的模型,可以將原模型變為:pd

ata(

g(z)

)=∑n

i=1∫

pdat

a(g(

μi+σ

iϵ|ϵ

))p(

ϵ)dϵ

n pda

ta(g

(z))

=∑i=

1n∫p

data

(g(μ

i+σi

ϵ|ϵ)

)p(ϵ

)dϵn

其中μμ

和σ σ

都是應該學習的引數

3.學習

μ μ

與σ σ

notice:作者說明為什麼不試著在單元的地方使用權值引數:因為無法正常訓練,無法得到權值的梯度由於p

data

(g(z

))p da

ta(g

(z))

在μiμ

i處有區域性最小值,所以當g優化

σ σ

的時候,

σ σ

可以小於0。為了避免這個,我們嘗試在gan網路 基礎上用l2正則化ma

xgvg

(d,g

)=mi

ngez

∼pz[

log(

1−d(

g(z)

))]+

λ∑ni

=1(1

−σi)

2nm ax

gvg(

d,g)

=min

gez∼

pz[l

og(1

−d(g

(z))

)]+λ

∑i=1

n(1−

σi)2

n4. 實驗

這個**實驗最有意思的地方在於他對不同的資料庫用不同的架構

可以看出,他用了inceptive的結構,這對於某些網路結構有非常好的效果。

從h-m中看出,效果大概比gan好(j-m是它定義的一些架構,就不描述了)

我的想法

我覺得……還行吧,暫時沒有執行過。整體比較玄學,並沒有解釋為什麼這個設計好與好在哪,我只能說輸入從普通的高斯噪音變成了加強版的高斯噪音

我認為單元的設計有點像dropout + ensemble。

我懂為什麼對多樣性有幫助,但是並不是很懂對limited data有什麼幫助

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