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学习WGAN-GP,掌握未来AI长尾应用核心技能?

GG网络技术分享 2025-11-13 04:56 1


WGAN-GP是一种改进的生成对抗网络模型, 它用Wasserstein距离来衡量生成器生成的数据与真实实数据之间的差异,并通过梯度处罚来保证判别器输出的梯度是有限的,从而搞优良模型的稳稳当当性和收敛速度。

  1. 梯度处罚WGAN-GP通过添加一个梯度处罚项到判别器的亏本函数中, 确保判别器输出的梯度是有限的,这有助于别让梯度爆炸,使得训练过程geng加稳稳当当。

  2. Wasserstein距离与老一套的GAN用Jensen-Shannon散度或KL散度不同,WGAN-GP用Wasserstein距离来衡量生成器生成的数据与真实实数据之间的差异。Wasserstein距离是Lipschitz连续的,这使得它geng适合在深厚度学框架中进行优化。

  3. geng稳稳当当的训练由于Wasserstein距离的Lipschitz连续性, WGAN-GP的训练过程比老一套GANgeng加稳稳当当,少许些了模式崩溃的凶险。

  4. geng迅速的收敛速度在有些数据集上,WGAN-GP的收敛速度比老一套GANgeng迅速。

  5. geng准准的的特征控制WGAN-GP的梯度处罚机制给了geng准准的的梯度信息,使得生成器Neng够geng准准的地控制生成的特征。

下面是一个简化的WGAN-GP的PyTorch实现示例:

python import torch import torch.nn as nn from torch.utils.data import DataLoader from torchvision import datasets, transforms

class Generator: def init: super.init self.fc = nn.Sequential( nn.Linear, nn.LeakyReLU, nn.Linear, nn.Tanh )

def forward:
    return self.fc
def forward:
    return self.fc.view

def gradientpenalty: alpha = torch.rand).to interpolates = * fakesamples).requiresgrad dinterpolates = D gradients = torch.autograd.grad( outputs=dinterpolates, inputs=interpolates, gradoutputs=torch.ones).to, creategraph=True, retaingraph=True, onlyinputs=True ) gradientpenalty = - 1) ** 2).mean return gradientpenalty

def train: # 初始化优化器 optimizerG = torch.optim.Adam, lr=lr) optimizerD = torch.optim.Adam, lr=lr)

for epoch in range:
    for i,  in enumerate:
        # 训练生成器
        optimizer_G.zero_grad
        fake_samples = generators.detach
        g_loss = -torch.mean)
        g_loss.backward
        optimizer_G.step
        # 训练判别器
        optimizer_D.zero_grad
        real_loss = torch.mean)
        fake_loss = torch.mean))
        d_loss = real_loss - fake_loss
        d_loss.backward
        # 添加梯度处罚
        gradient_penalty = gradient_penalty)
        gradient_penalty.backward
        optimizer_D.step
        # 打印日志
        if i % 100 == 0:
            print}, G_loss: {g_loss.item}, D_loss: {d_loss.item}")

device = torch.device else "cpu") inputdim = 100 outputdim = 28 * 28 # MNIST数据集的维度 batch_size = 64 epochs = 200 lr = 0.0002

transform = transforms.Compose, transforms.Normalize, )]) dataloader = DataLoader, batchsize=batchsize, shuffle=True)

generator = Generator.to discriminator = Discriminator.to

train

请注意, 这玩意儿示例仅用于说明怎么实现WGAN-GP,实际用时兴许需要根据具体情况进行调整。

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