昨天我們介紹了生成對抗網路的由來以及工作原理之後,今天要來介紹的是他的損失函數以及他在我們日常生活中的應用!
損失函數
在GAN的訓練過程中,生成器和判別器之間的對抗性讓損失函數顯得特別特別的重要。兩個網路的目標是對抗彼此,生成器希望最大化騙過判別器的能力,而判別器則希望最大化它正確區分真實數據和假數據的能力。
GAN的損失函數來自兩個部分:生成器的損失還有判別器的損失。
1.生成器的損失:生成器的目標是最大化判別器誤判的概率。生成器通過調整參數來最小化判別器認為生成數據是假的概率。
2.判別器的損失:判別器試圖最大化它正確區分真實數據和生成數據的能力。它通過調整自己的參數來提高區分真假數據的準確率。
日常的應用
2.圖像修復與超解析
圖像超解析:使用GAN生成高解析度的圖像(Super-Resolution GAN, SRGAN),可以將低解析度的圖像重建為高清版本,這在醫學影像、監控影像的質量提升上應用非常的廣泛。
圖像修復:可以用來修復損壞或缺失部分的圖像,像是修復老照片的破損部分,讓他恢復原本的狀態。
3.圖像的上色
GAN可以自動將黑白照片上色(如cGAN),透過學習真實顏色和黑白影像之間的對應關係,讓我們得到具有高度真實感的彩色圖片。
4.數據增強
醫學領域:在有限的醫學影像數據集中,GAN可以生成更多的合成影像來增強數據集,這樣可以提升模型的學習效果。
自動駕駛:自動駕駛技術需要大量的數據來訓練,GAN可以生成模擬的駕駛場景,用在提升自動駕駛系統的性能上。
5.聲音還有音樂的生成
GAN技術還可以應用於音頻數據的生成。
總結來說,GAN在多媒體生成與轉換、數據增強等方面有著廣泛且深入的應用,但由於其訓練不穩定等問題,改進GAN架構以提高訓練效果仍然是一個活躍的研究領域。