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牛津大学出品:随机噪声对抗训练

作者发现对于大对抗扰动半径可有效避免过拟合现象。基于该观察结果,作者提出了一种随机噪声对抗训练,实验表明该方法不仅提供了单步对抗训练减少计算开销好处,而且也不会受到过拟合现象影响。...因此,当前工作专注于通过一步逼近内部最大化最优解来降低对抗训练成本。假设损失函数对于输入变化是局部线性,那么可以知道对抗训练内部最大化具有封闭形式解。...基于上述动机,作者主要探索梯度剪裁操作和随机步长中噪声大小在单步方法中获得鲁棒性作用。作者本文中提出了一种简单有效单步对抗训练方法,具体计算公式如下所示: 其中是从均分布中采样得来。...▊ 4 实验结果 下图表示是在数据集(左)和(右)上比较和多步方法在不同扰动半径下使用神经网络分类准确率。...下图表示是在数据在(左)和(右)上单步方法与网络在不同扰动半径上比较。可以发现该论文方法可以匹配或超过现有技术结果,同时将计算成本降低3倍。

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GAN优化】GAN训练小技巧

、优化选择在参数空间而非函数空间问题等,今天这篇小文将从博弈论角度出发来审视一下GAN训练时问题,说明训练GAN其实是在寻找纳什均衡,然后说明达到纳什均衡或者说损失函数收敛是很难,并最后给出了3...1 博弈论与GAN 大家对GAN基本模型想必已经非常熟悉了,我们先从博弈论角度来重新描述GAN模型。...,这导致了寻找GAN纳什均衡是比较困难。...针对GAN训练收敛性问题,我们接下来将介绍几种启发式训练技巧。...总结 这篇文章阐述了GAN训练其实是一个寻找纳什均衡状态过程,然而想采用梯度下降达到收敛是比较难,最后给出了几条启发式方法帮助训练收敛。 下期预告:GAN训练中动力学

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GAN优化】GAN训练几个问题

从今天开始,我们将关注训练GAN时产生问题,作为第一篇文章,首先从几个方面来分析一下实际训练GAN和理论模型上GAN不同之处以及实践中出现问题。...在GAN中,我们也是通过采样来近似计算分布之间距离,最理想下状态,两个概率分布之间距离等于两个“采样”分布距离,或者相差很小: ?...但考虑到上述简单正态分布例子中尚且存在这样问题,有理由认为在GAN中,依靠采样来估计分布之间距离并不等于两个分布真实距离。...往期精选 【GAN优化】GAN优化专栏上线,首谈生成模型与GAN基础 【GAN优化】从KL和JS散度到fGAN 【GAN优化】详解对偶与WGAN 【GAN优化】详解SNGAN(频谱归一化GAN) 【GAN...优化】一览IPM框架下各种GANGAN优化】GAN优化专栏栏主小米粥自述,脚踏实地,莫问前程 【技术综述】有三说GANs(上) 【模型解读】历数GAN5大基本结构

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GAN起源

例如下图就是一个例子,左边是一个熊猫,但是添加了少量随机噪声变成右图后,分类器给出预测类别却是长臂猿,但视觉上左右两幅图片并没有太大改变。 ? 所以为什么在简单添加了噪声后会误导分类器呢?...而做不到泛化到所有数据分类器,其实就会过拟合训练集数据,这也就是我们可以利用一点。 我们可以给图片添加一个非常接近于 0 随机噪声,这可以通过控制噪声 L2 范数来实现。...因为在 L2 范数看来,对于熊猫和长臂猿决策边界并没有那么远,添加了非常微弱随机噪声图片可能就远离了熊猫决策边界内,到达长臂猿预测范围内,因此欺骗了分类器。...除了这种简单添加随机噪声,还可以通过图像变形方式,使得新图像和原始图像视觉上一样情况下,让分类器得到有很高置信度错误分类结果。...两个网络工作原理可以如下图所示,D 目标就是判别真实图片和 G 生成图片真假,而 G 是输入一个随机噪声来生成图片,并努力欺骗 D 。 ?

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异常检测,GAN如何gan ?

我们尽可能地去让模型充分学习正常数据分布长什么样子,一旦来了异常图像,它即便不知道这是啥新分布,但依旧可以自信地告诉你:这玩意儿没见过,此乃异类也! ? 用GAN一些网络怎么做呢?...模型G选择: 一个重建能力或者学习数据分布能力较好生成模型,例如GAN或者VAE,甚至encoder-decoder。...下面速览几篇论文、看看GAN是如何做异常检测(数据主要为图像形式): ---- 1....如上图所示,AnoGAN论文中采用是DCGAN,一种较简单GAN架构。 训练阶段: 对抗训练,从一个噪声向量Z通过几层反卷积搭建生成器G学习生成正常数据图像。...与常规GAND仅考虑输入(实际或生成)图像不同,而还考虑了潜在表示z(作为输入)。 测试时,判断图像异常与否分值计算方法,可选择可AnoGAN基本一样方法。 ?

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深度学习500问——Chapter07:生成对抗网络(GAN)(2)

DCGAN 7.4.3 如何理解GAN输入随机噪声 7.4.4 GAN为什么容易训练崩溃 7.4.5 WGAN如何解决训练崩溃问题 7.4.6 WGAN-GP:带有梯度正则WGAN 7.4.7 LSGAN...我们先看一下CGAN网络结构: 从结构图中可以看到,对于生成器Generator,其输入不仅仅是随机噪声采样 ,还有欲生成图像标签信息。...Loss如下: Loss设计和原始GAN基本一致,只不过生成器、判别器输入数据是一个条件分布。在具体编程实现时只需要对随机噪声采样 和输入条件 做一个级联即可。...如果输入GAN随机噪声为100维随机噪声,输出图像为 大小。也就是说,要将100维信息映射为65536维。...网络结构图如下: 7.4.3 如何理解GAN输入随机噪声 为了了解输入随机噪声每一个维度代表含义,作者做了一个非常有趣工作,即在隐空间上,假设知道哪几个变量控制着某个物体,那么将这几个变量挡住是不是就可以将生成图片中某个物体消失

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GAN之再进化:分布判别器,大连理工提出一种新式无监督图像合成方法

1 前言 该论文是关于GAN图像生成类文章出自于大连理工大学并发表于CVPR2021。...GAN生成能力最关键一环在于模型利用真实数据信息量多少,但是GAN及其相应变体因为利用信息量比较单薄,所以会导致模型在训练过程中非常脆弱,容易导致模型崩塌。...为了解决这个问题,论文中作者提出了一种新GAN框架,不同于以往GAN判别器将样本映射为判别真假概率值,该论文中判别器将输入样本映射成为高斯分布因子,借此充分提取真实分布信息,作者从理论实验两方面验证了有效性...论文中作者还引入了很多个小技巧来文本GAN模型训练过程。 ?...作者利用来稳定生成器训练,防止训练过程中真实信息消失,对抗损失函数如下所示: 传统上,生成器接收从标准高斯采样随机噪声并用于产生图像,其中是随机噪声维数。

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使用生成式对抗网络从随机噪声中创建数据

GAN是一种能够从头开始生成新数据神经网络。你可以给它一点点随机噪声作为输入,它可以产生卧室,鸟类或任何它被训练产生真实图像。 所有科学家都同意一件事是我们需要更多数据。...为了对GAN进行更全面的探索,本文将探讨四种不同体系结构: GAN: The original (“vanilla”) GAN CGAN:使用类标签原始GAN条件版本 WGAN: The Wasserstein...用GAN生成新信用卡数据 为了将不同GAN体系结构应用到这个数据集中,我将使用GAN-Sandbox,它使用Keras库和TensorFlow后端在Python中实现了许多流行GAN体系结构。...这是原来“香草”GAN架构。我要评估第二个GAN以条件GAN(CGAN)方式为数据添加类标签。这个GAN在数据,类标签中还有一个变量。...我们可以尝试从未经训练GAN和训练良好GAN中添加生成数据,以测试生成数据是否比随机噪声好。

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深度学习三大生成模型:VAE、GANGAN

本章介绍基于深度学习思想生成模型——VAE和GAN,以及GAN变种模型。...GAN概念 同VAE模型类似,GAN模型也包含了一对子模型。GAN名字中包含一个对抗概念,为了体现对抗这个概念,除了生成模型,其中还有另外一个模型帮助生成模型更好地学习观测数据条件分布。...GAN实战 看完了前面关于GAN理论分析,下面我们开始实战。在实战之前目标函数还要做一点改动。...由于Caffe并不是十分适合构建GAN这样模型,因此这里使用另外一个十分流行且简单易懂框架——Keras来展示DC-GAN一些细节。...Info-GAN 本节将要介绍GAN模型一个变种——InfoGAN,它要解决隐变量可解释性问题。前面提到GAN隐变量服从某种分布,但是这个分布背后含义却不得而知。

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深度学习三大生成模型:VAE、GANGAN

本章介绍基于深度学习思想生成模型——VAE和GAN,以及GAN变种模型。...GAN概念 同VAE模型类似,GAN模型也包含了一对子模型。GAN名字中包含一个对抗概念,为了体现对抗这个概念,除了生成模型,其中还有另外一个模型帮助生成模型更好地学习观测数据条件分布。...GAN实战 看完了前面关于GAN理论分析,下面我们开始实战。在实战之前目标函数还要做一点改动。...Info-GAN 本节将要介绍GAN模型一个变种——InfoGAN,它要解决隐变量可解释性问题。前面提到GAN隐变量服从某种分布,但是这个分布背后含义却不得而知。...GAN:基于对抗Generator-Discriminator模型对。 InfoGAN:挖掘GAN模型隐变量特点模型。

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不要怂,就是GAN

今天我们讲GANGAN是什么?GAN就是Generative Adversarial Networks,也就是生成对抗网络。这是近两年特别火一个学术方向,发出了大量优秀论文,简直是百花齐放。...GAN其他变体 首先说GAN是什么,开头说了,GAN就是生成对抗网络,那什么是生成对抗网络?...我们看一个最简单GAN结构图: GAN结构图 图中最左边Z就是我们输入,它是一个随机噪声,目的在于生成一张符合我们要求随机图片,比如一张随机特征的人脸、猫等。...G就是一个生成器(Generator),它是一个需要训练神经网络,输入随机噪声,通过G来转化成一张图片。随着训练,我们希望生成图片效果越来越好。...步骤简单描述如下,每个batch轮流训练G和D: 从X中拿出一张真图片 令G根据随机噪声Z生成一张假图片 让D判断上述两张照片谁真谁假 回馈G令其生成更逼真图片 上面我们用输入是随机噪声,目的是为了生成随机一张图片

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在TensorFlow中对比两大生成模型:VAE与GAN

GAN GAN 是根据给定先验分布生成数据另一种方式,包括同时进行两部分: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)。...图 2 是 GAN 典型结构。 ? 图 2:GAN 生成器包括利用代码输出图像解卷积层。图 3 是生成器架构图。 ?...图 3:典型 GAN 生成器图示(图像来源:OpenAI) 训练 GAN 难点 训练 GAN 时我们会遇到一些挑战,我认为其中最大挑战在于本征向量/代码采样。...这听起来要好一些,因为编码器能够学习数据分布,现在我们可以从分布中进行采样,而不是生成随机噪声。 训练细节 我们知道两个分布 p(真实分布)和 q(估计分布)之间交叉熵通过以下公式计算: ?

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在TensorFlow中对比两大生成模型:VAE与GAN(附测试代码)

GAN GAN 是根据给定先验分布生成数据另一种方式,包括同时进行两部分: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)。...训练 GAN 难点 训练 GAN 时我们会遇到一些挑战,我认为其中最大挑战在于本征向量/代码采样。代码只是从先验分布中对本征变量噪声采样。...有很多种方法可以克服该挑战,包括:使用 VAE 对本征变量进行编码,学习数据先验分布。这听起来要好一些,因为编码器能够学习数据分布,现在我们可以从分布中进行采样,而不是生成随机噪声。...)训练最终结果: 根据GAN迭代次数生成gif图: 显然,VAE 生成图像与 GAN 生成图像相比,前者更加模糊。

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GAN图片生成

GAN 由Goodfellow等人于2014年引入生成对抗网络(GAN)是用于学习图像潜在空间VAE替代方案。...由于GAN训练导致动态平衡,GAN可能会以各种方式陷入困境。在训练期间引入随机性有助于防止这种情况。我们以两种方式引入随机性:通过在鉴别器中使用dropout并通过向鉴别器标签添加随机噪声。...对于每个epoch,执行以下操作: 在潜在空间中绘制随机点(随机噪声); 在生成器中使用随机噪声生成图像; 将生成图像与实际图像混合; 使用这些混合图像训练鉴别器,并使用相应目标:要么“真实”(对于真实图像...batch_size, 1)), np.zeros((batch_size, 1))]) labels += 0.05 * np.random.random(labels.shape)#加随机噪声...GAN难以训练,因为训练GAN是一个动态过程,而不是具有固定损失简单梯度下降过程。GAN正确训练需要使用一些启发式技巧,以及大量参数调整。 GAN可以产生高度逼真的图像。

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GAN模型结构】从最简单全卷积GAN一起开始玩转GAN

大家好,今天开设新专栏《GAN模型结构》。在这个专栏中,我们会讲述各种各样GAN网络结构及其在各类任务中应用。...作者&编辑 | 言有三 三年前GAN刚出来时候就开始关注GAN了,去年也写过一篇综述,【技术综述】有三说GANs(上),不过因为时间问题一直没有更新更多内容。...今年公众号也开设了GAN优化专栏,内容更新差不多了,现在GAN模型结构也走起,在这两个网络专栏加持下,希望我们能从理论到实践彻底玩转GAN。...1 GAN基本结构 在机器学习中有两类模型,即判别式模型和生成是模型。 判别式模型即Discriminative Model,又被称为条件概率模型,它估计是条件概率分布。...这就是用于图像生成最早网络结构,剩下来问题,就是如何分别设计判别器和生成器。 2 全卷积GAN DCGAN[1]是第一个用全卷积网络做数据生成,下面我们看看它生成器和判别器。

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GAN优化】一览IPM框架下各种GAN

今天这篇小文将是GAN模型理论介绍最后一篇。...作者&编辑 | 小米粥 在第二期,已经解释过原始形式GAN其实只是fGAN一个特例,在fGAN中我们可以通过选择不同形式f(x)来获得不同距离度量,从而产生各种GAN,例如LSGAN,EBGAN...其实,关于GAN目标函数,除了f-divergence外还有另一大类:IPM,非常熟悉WGAN便是属于IPM框架下一种GAN。类似地,我们也可以在IPM框架下产生各种各样GAN。...并简单展示了在此框架下WGAN,McGAN,MMD GAN,Fisher GAN等内容。 ?...到此,相信大家对GAN这个生成模型已经有了基本、比较清晰认识,不得不说,我们GAN优化之路才刚刚开始了一点,之前只是着重于其基本原理和目标函数(当然,GAN目标函数五花八门,目前只是做了最基本阐述

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