生成對抗網路 生成對抗網路的簡單介紹

2021-10-12 09:30:58 字數 1569 閱讀 6215

近年來,在人工智慧領域深度學習取得了令人矚目的成就,在計算機視覺、自然語言處理等各種領域都取得了突破性的進展。深度學習現今主要是依靠神經網路模型來進行學習的,可大致分為三種基礎模型,首先的就是卷積神經網路(convolutional neural networks, cnns,1998)、迴圈神經網路(recurrentneural networks, rnns,2014)、和生成對抗網路(generative adversarial nets, gans,2014)等。但由於傳統的深度學習方法需要大量的資料,並且需要大量的先驗知識。鑑於此問題,ian goodfellow所提出的生成式對抗網路gan逐步受到廣大學者的關注。生成對抗網路(gan)的初始原理十分容易理解,即構造兩個神經網路,乙個生成器,乙個鑑別器,二者互相競爭訓練,最後達到一種平衡(納什平衡)。gan 啟發自博弈論中的二人零和博弈(two-player game),gan 模型中的兩位博弈方分別由生成式模型(generativemodel,g)和判別式模型(discriminative model,d)充當。生成模型 g 捕捉樣本資料的分布,用服從某一分布(均勻分布,高斯分布等)的雜訊 z 生成乙個類似真實訓練資料的樣本,追求效果是越像真實樣本越好;判別模型 d 是乙個二分類器,估計乙個樣本來自於訓練資料(而非生成資料)的概率,如果樣本來自於真實的訓練資料,d 輸出大概率,否則,d 輸出小概率。採用對抗訓練機制進行訓練,並使用優化器(如隨機梯度下降(sgd,stochastic gradient descent),自適應時刻估計方法(adam,adaptivemoment estimation)等)實現優化,二者交替訓練,直到達到納什均衡後停止訓練。最後,將二者結合起來說,就是訓練判別器d,讓它判斷真假的概率最大化,同時,也訓練生成器g,讓

最小化,總而言之,這是一種二元極小極大博弈問題(minimaxtwo-player game),用乙個函式

來表示:

具體的結構如下圖所示:

生成式對抗網路模型沒有像傳統的神經網路一樣的損失函式,它使用了關於判別網路模型和生成網路模型的價值函式(value function)來表示模型。其中訓練過程為固定一方(d/g),更新另乙個網路的引數,交替迭代,是的對方的錯誤最大化,最後使得生成網路g可以估測出樣本資料的分布,前文中提到一開始定義了乙個生成網路的生成資料的分布pg,整個模型希望收斂pg與樣本資料pdata的真實分布,**中證明了當且僅當pg=pdata時存在最優解,即達到納什均衡(納什均衡博弈論中的乙個概念,是假設有n個局中人參與博弈,如果某情況下無一參與者可以獨自行動而增加收益,即為了自身利益的最大化,沒有任何單獨的一方願意改變其策略的),此時生成模型g生成了與訓練資料的相同的分布,判別模型d的準確率等於50%。總結:本節對抗生成式網路gan做了乙個簡單的介紹,讀者看完之後應該了解了生成對抗式網路的原理以及是如何進行work的了。關注小鯨融創,一起深度學習金融科技!

半監督生成對抗網路 生成對抗網路

一 生成對抗網路相關概念 一 生成模型在概率統計理論中,生成模型是指能夠在給定某些隱含引數的條件下,隨機生成觀測資料的模型,它給觀測值和標註資料序列指定乙個聯合概率分布。在機器學習中,生成模型可以用來直接對資料建模,也可以用來建立變數間的條件概率分布。通常可以分為兩個型別,一種是可以完全表示出資料確...

生成對抗網路

我們提出乙個框架來通過對抗方式評估生成模型,我們同時訓練兩個模型 乙個生成模型g捕捉資料分布,乙個鑑別模型d估計乙個樣本來自於訓練資料而不是g的概率。g的訓練過程是最大化d犯錯的概率。這個框架與minmax兩個玩家的遊戲相對應。在任意函式g和d的空間存在乙個唯一解,g恢復訓練資料的分布,d等於1 2...

生成對抗網路

0.監督和無監督 本質 有無標籤資料 1.自動編碼器 只是重構原輸入 輸入 編碼 中間表示 潛在表示,code 解碼 重構 通常用於 1 忽略雜訊 2 壓縮維度 有聚類效果 可以達到pca和主成分分析效果 2.變分自動編碼器 vae variational autoencoders 可以生成新的樣本...