GANs in Vogue | 时尚图像生成的逐步指南

GANs in Vogue | 时尚图像生成的指南

介绍

本文将探讨生成对抗网络(GANs)以及它们在图像生成方面的卓越能力。GANs已经在生成建模领域引起了革命,通过对抗学习提供了一种创造新内容的创新方法。

在本指南中,我们将带您踏上一段迷人的旅程,从GANs的基本概念开始,逐渐深入研究时尚图像生成的复杂性。通过实践项目和逐步说明,我们将指导您使用TensorFlow和Keras构建和训练GAN模型。

准备好解锁GANs的潜力,见证AI在时尚界的魔力吧。无论您是经验丰富的AI从业者还是好奇的爱好者,“时尚中的GAN”将为您提供创建令人赞叹的时尚设计和推动生成艺术边界的技能和知识。让我们潜入GANs的迷人世界,释放内在的创造力吧!

本文作为数据科学博文马拉松的一部分发布。

理解生成对抗网络(GANs)

什么是GANs?

生成对抗网络(GANs)由两个神经网络组成:生成器和判别器。生成器负责创建新的数据样本,而判别器的任务是区分由生成器生成的真实数据和伪造数据。这两个网络通过竞争性过程同时进行训练,生成器提高了创建逼真样本的能力,而判别器在识别真伪方面变得更加优秀。

GANs如何工作?

GANs基于一个类似游戏的情景,生成器和判别器彼此对抗。生成器试图创建类似真实数据的数据,而判别器的目标是区分真实数据和伪造数据。生成器通过这个对抗性训练过程学习创建更逼真的样本。

GANs的关键组成部分

要构建一个GAN,我们需要几个关键组件:

  • 生成器:一个生成新数据样本的神经网络。
  • 判别器:一个将数据分类为真实或伪造的神经网络。
  • 潜在空间:生成器用作输入以生成样本的随机向量空间。
  • 训练循环:交替训练生成器和判别器的迭代过程。

GANs中的损失函数

GAN训练过程依赖于特定的损失函数。生成器试图最小化生成器损失,鼓励它创建更逼真的数据。同时,判别器旨在最小化判别器损失,从而在区分真实和伪造数据方面变得更加优秀。

项目概述:使用GANs生成时尚图像

项目目标

在这个项目中,我们的目标是构建一个GAN,生成类似时尚MNIST数据集中的时尚图像。生成的图像应该捕捉到各种时尚物品的基本特征,如连衣裙、衬衫、裤子和鞋子。

数据集:时尚MNIST

我们将使用时尚MNIST数据集,这是一个包含时尚物品灰度图像的流行基准数据集。每个图像是28×28像素,总共有十个类别。

设置项目环境

要开始,我们必须设置Python环境并安装必要的库,包括TensorFlow、Matplotlib和TensorFlow Datasets。

构建GAN

导入依赖项和数据

首先,我们必须安装和导入所需的库,并加载包含一系列时尚图片的Fashion MNIST数据集。我们将使用这个数据集来训练我们的AI模型生成新的时尚图片。

# 安装所需的包(只需要执行一次)
!pip install tensorflow tensorflow-gpu matplotlib tensorflow-datasets ipywidgets
!pip list

# 导入所需的库
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Conv2D, Dense, Flatten, Reshape, LeakyReLU, Dropout, UpSampling2D
import tensorflow_datasets as tfds
from matplotlib import pyplot as plt

# 配置TensorFlow使用GPU进行更快的计算
gpus = tf.config.experimental.list_physical_devices('GPU')
for gpu in gpus:
    tf.config.experimental.set_memory_growth(gpu, True)

# 加载Fashion MNIST数据集
ds = tfds.load('fashion_mnist', split='train')

可视化数据和构建数据集

接下来,我们将可视化Fashion MNIST数据集中的样本图片,并准备数据管道。我们将进行数据变换,并创建用于训练GAN的图像批次。

# 数据变换:缩放和可视化图像
import numpy as np

# 设置数据迭代器
dataiterator = ds.as_numpy_iterator()

# 可视化数据集中的一些图像
fig, ax = plt.subplots(ncols=4, figsize=(20, 20))

# 循环四次并获取图像
for idx in range(4):
    # 获取图像及其标签
    sample = dataiterator.next()
    image = np.squeeze(sample['image'])  # 移除单维度条目
    label = sample['label']

    # 使用特定的子图绘制图像
    ax[idx].imshow(image)
    ax[idx].title.set_text(label)

# 数据预处理:缩放和批量处理图像
def scale_images(data):
    # 将图像的像素值缩放到0和1之间
    image = data['image']
    return image / 255.0

# 重新加载数据集
ds = tfds.load('fashion_mnist', split='train')

# 对数据集应用scale_images预处理步骤
ds = ds.map(scale_images)

# 对数据集进行缓存,以便在训练过程中加快处理速度
ds = ds.cache()

# 将数据集打乱顺序,为训练过程增加随机性
ds = ds.shuffle(60000)

# 将数据集分批(每批128张图像)
ds = ds.batch(128)

# 预取数据集,提高训练性能
ds = ds.prefetch(64)

# 检查一批图像的形状
ds.as_numpy_iterator().next().shape

在这一步中,我们首先使用matplotlib库可视化数据集中的四个随机时尚图像。这有助于我们了解图像的外观,以及我们希望我们的AI模型学习的内容。

在可视化图像之后,我们继续进行数据预处理。我们将图像的像素值缩放到0和1之间,这有助于AI模型更好地学习。可以想象将图像的亮度缩放适合学习。

接下来,我们将图像分批处理,每个批次包含128张图像,用于训练我们的AI模型。可以将批次视为将一个大任务分成更小、可管理的块。

我们还对数据集进行洗牌,以增加一些随机性,使AI模型不会按照固定的顺序学习图像。

最后,我们预取数据,为AI模型的学习过程做好准备,使其运行更快、更高效。

在这一步的最后,我们已经可视化了一些时尚图像,并且我们的数据集已经准备好用于训练AI模型。现在我们可以继续下一步了,构建用于生成新时尚图像的神经网络。

构建生成器

生成器对于GAN非常重要,它负责生成新的时尚图像。我们将使用TensorFlow的Sequential API设计生成器,其中包括Dense、LeakyReLU、Reshape和Conv2DTranspose等层。

# 导入用于构建模型的Sequential API
from tensorflow.keras.models import Sequential

# 导入神经网络所需的层
from tensorflow.keras.layers import (
    Conv2D, Dense, Flatten, Reshape, LeakyReLU, Dropout, UpSampling2D
)

def build_generator():
    model = Sequential()

    # 第一层接受随机噪声并将其重塑为7x7x128
    # 这是生成图像的开始
    model.add(Dense(7 * 7 * 128, input_dim=128))
    model.add(LeakyReLU(0.2))
    model.add(Reshape((7, 7, 128)))

    # 上采样块 1
    model.add(UpSampling2D())
    model.add(Conv2D(128, 5, padding='same'))
    model.add(LeakyReLU(0.2))

    # 上采样块 2
    model.add(UpSampling2D())
    model.add(Conv2D(128, 5, padding='same'))
    model.add(LeakyReLU(0.2))

    # 卷积块 1
    model.add(Conv2D(128, 4, padding='same'))
    model.add(LeakyReLU(0.2))

    # 卷积块 2
    model.add(Conv2D(128, 4, padding='same'))
    model.add(LeakyReLU(0.2))

    # 卷积层,得到一个通道
    model.add(Conv2D(1, 4, padding='same', activation='sigmoid'))

    return model

# 构建生成器模型
generator = build_generator()
# 显示模型摘要
generator.summary()

生成器是一个深度神经网络,负责生成虚假的时尚图像。它以随机噪声作为输入,输出是一个28×28的灰度图像,看起来像一个时尚物品。目标是学习如何生成类似真实时尚物品的图像。

模型的几个层次

该模型由几个层次组成:

  1. 密集层: 第一层接受大小为128的随机噪声,并将其重新调整为一个7x7x128的张量。这创建了生成图像的初始结构。
  2. 上采样块: 这些块使用UpSampling2D层逐渐增加图像的分辨率,然后是一个卷积层和一个LeakyReLU激活。UpSampling2D层沿两个维度使图像的分辨率加倍。
  3. 卷积块: 这些块进一步改善生成图像。它们由具有LeakyReLU激活的卷积层组成。
  4. 卷积层: 最后一个卷积层将通道减少到一个,有效地创建带有Sigmoid激活的输出图像,将像素值缩放在0到1之间。

在此步骤结束时,我们将拥有一个能够生成虚假时尚图像的生成器模型。现在,该模型已准备好在后续步骤的训练中使用。

构建鉴别器

从GAN的基础概念开始,逐渐深入研究时尚图像生成的复杂性。通过实践项目和逐步说明,我们将带领您使用TensorFlow和Keras构建和训练GAN模型。

鉴别器在区分真假图像方面起着关键作用。我们将使用TensorFlow的Sequential API设计鉴别器,其中包括Conv2D、LeakyReLU、Dropout和Dense层。

def build_discriminator():
    model = Sequential()

    # 第一个卷积块
    model.add(Conv2D(32, 5, input_shape=(28, 28, 1)))
    model.add(LeakyReLU(0.2))
    model.add(Dropout(0.4))

    # 第二个卷积块
    model.add(Conv2D(64, 5))
    model.add(LeakyReLU(0.2))
    model.add(Dropout(0.4))

    # 第三个卷积块
    model.add(Conv2D(128, 5))
    model.add(LeakyReLU(0.2))
    model.add(Dropout(0.4))

    # 第四个卷积块
    model.add(Conv2D(256, 5))
    model.add(LeakyReLU(0.2))
    model.add(Dropout(0.4))

    # 将输出展平,并通过一个密集层
    model.add(Flatten())
    model.add(Dropout(0.4))
    model.add(Dense(1, activation='sigmoid'))

    return model

# 构建鉴别器模型
discriminator = build_discriminator()
# 显示模型摘要
discriminator.summary()

鉴别器也是一个用于分类输入图像是真实还是虚假的深度神经网络。它输入一个28×28的灰度图像,并输出一个二进制值(1表示真实,0表示虚假)。

该模型由几个层次组成:

  1. 卷积块: 这些块使用卷积层、LeakyReLU激活和Dropout层处理输入图像。Dropout层通过在训练过程中随机丢弃一些神经元,有助于防止过拟合。
  2. 展平和密集层: 从最后一个卷积块输出的结果被展平为一个1D向量,并通过具有Sigmoid激活的密集层传递。Sigmoid激活将输出压缩在0到1之间,表示图像为真的概率。

在此步骤结束时,我们将拥有一个能够分类输入图像是真实还是虚假的鉴别器模型。现在,该模型已准备好集成到GAN架构中,并在后续步骤中进行训练。

构建训练循环

设置损失函数和优化器

在构建训练循环之前,我们需要定义用于训练生成器和判别器的损失函数和优化器。

# 导入Adam优化器和二元交叉熵损失函数
from tensorflow.keras.optimizers import Adam
from tensorflow.keras.losses import BinaryCrossentropy

# 为生成器和判别器定义优化器
g_opt = Adam(learning_rate=0.0001)  # 生成器优化器
d_opt = Adam(learning_rate=0.00001)  # 判别器优化器

# 为生成器和判别器定义损失函数
g_loss = BinaryCrossentropy()  # 生成器损失函数
d_loss = BinaryCrossentropy()  # 判别器损失函数
  • 我们使用Adam优化器来优化生成器和判别器。Adam是一种高效的优化算法,可以在训练过程中自适应地调整学习率。
  • 对于损失函数,我们使用二元交叉熵。这种损失函数通常用于二元分类问题,非常适合判别器的二元分类任务(真实 vs. 假)。

构建子类模型

接下来,我们将构建一个子类模型,将生成器和判别器模型组合成一个单独的GAN模型。这个子类模型将在训练循环中训练GAN。

from tensorflow.keras.models import Model

class FashionGAN(Model):
    def __init__(self, generator, discriminator, *args, **kwargs):
        # 将args和kwargs传递给基类
        super().__init__(*args, **kwargs)

        # 创建生成器和判别器模型的属性
        self.generator = generator
        self.discriminator = discriminator

    def compile(self, g_opt, d_opt, g_loss, d_loss, *args, **kwargs):
        # 使用基类进行编译
        super().compile(*args, **kwargs)

        # 创建优化器和损失函数的属性
        self.g_opt = g_opt
        self.d_opt = d_opt
        self.g_loss = g_loss
        self.d_loss = d_loss

    def train_step(self, batch):
        # 获取真实图像的数据
        real_images = batch
        # 使用生成器生成带有随机噪声的假图像
        fake_images = self.generator(tf.random.normal((128, 128, 1)), training=False)

        # 训练判别器
        with tf.GradientTape() as d_tape:
            # 将真实图像和假图像通过判别器模型
            yhat_real = self.discriminator(real_images, training=True)
            yhat_fake = self.discriminator(fake_images, training=True)
            yhat_realfake = tf.concat([yhat_real, yhat_fake], axis=0)

            # 为真实图像和假图像创建标签
            y_realfake = tf.concat([tf.zeros_like(yhat_real), tf.ones_like(yhat_fake)], axis=0)

            # 向真实输出添加一些噪声,使训练更加鲁棒
            noise_real = 0.15 * tf.random.uniform(tf.shape(yhat_real))
            noise_fake = -0.15 * tf.random.uniform(tf.shape(yhat_fake))
            y_realfake += tf.concat([noise_real, noise_fake], axis=0)

            # 计算总的判别器损失
            total_d_loss = self.d_loss(y_realfake, yhat_realfake)

        # 应用反向传播并更新判别器权重
        dgrad = d_tape.gradient(total_d_loss, self.discriminator.trainable_variables)
        self.d_opt.apply_gradients(zip(dgrad, self.discriminator.trainable_variables))

        # 训练生成器
        with tf.GradientTape() as g_tape:
            # 使用生成器生成带有随机噪声的新图像
            gen_images = self.generator(tf.random.normal((128, 128, 1)), training=True)

            # 创建预测标签(应该接近1,因为它们是假图像)
            predicted_labels = self.discriminator(gen_images, training=False)

            # 计算总的生成器损失(欺骗判别器将假图像分类为真实图像)
            total_g_loss = self.g_loss(tf.zeros_like(predicted_labels), predicted_labels)

        # 应用反向传播并更新生成器权重
        ggrad = g_tape.gradient(total_g_loss, self.generator.trainable_variables)
        self.g_opt.apply_gradients(zip(ggrad, self.generator.trainable_variables))

        return {"d_loss": total_d_loss, "g_loss": total_g_loss}

# 创建FashionGAN模型的实例
fashgan = FashionGAN(generator, discriminator)

# 使用优化器和损失函数编译模型
fashgan.compile(g_opt, d_opt, g_loss, d_loss)
  • 我们创建了一个继承tf.keras.models.Model类的子类化FashionGAN模型。这个子类化模型将处理GAN的训练过程。
  • 在train_step方法中,我们定义了GAN的训练循环:
    • 我们首先从批次中获取真实图像,并使用带有随机噪声作为输入的生成器模型生成假图像。
    • 然后,我们训练鉴别器:
      • 我们使用梯度磁带计算鉴别器对真实和假图像的损失。目标是使鉴别器将真实图像分类为1,假图像分类为0。
      • 我们向真实输出添加一些噪声,使训练更加鲁棒,不容易过拟合。
      • 总鉴别器损失计算为预测标签和目标标签之间的二进制交叉熵。
      • 我们应用反向传播来基于计算的损失更新鉴别器的权重。
    • 接下来,我们训练生成器:
      • 我们使用生成器以随机噪声为输入生成新的假图像。
      • 我们将总生成器损失计算为预测标签(生成的图像)和目标标签(0,表示假图像)之间的二进制交叉熵。
      • 生成器的目标是通过生成鉴别器将其分类为真实图像(标签接近1)的图像。
      • 我们应用反向传播来基于计算的损失更新生成器的权重。
    • 最后,我们返回鉴别器和生成器在此训练步骤中的总损失。

FashionGAN模型现在已准备好使用训练数据集进行训练的下一步。

构建回调函数

在TensorFlow中,回调函数是可以在训练过程中的特定时间点执行的函数,例如在一个epoch结束时。我们将创建一个名为ModelMonitor的自定义回调函数,在每个epoch结束时生成和保存图像,以监视GAN的进展。

import os
from tensorflow.keras.preprocessing.image import array_to_img
from tensorflow.keras.callbacks import Callback

class ModelMonitor(Callback):
    def __init__(self, num_img=3, latent_dim=128):
        self.num_img = num_img
        self.latent_dim = latent_dim

    def on_epoch_end(self, epoch, logs=None):
        # 生成随机潜在向量作为生成器的输入
        random_latent_vectors = tf.random.uniform((self.num_img, self.latent_dim, 1))
        # 使用生成器生成假图像
        generated_images = self.model.generator(random_latent_vectors)
        generated_images *= 255
        generated_images.numpy()
        for i in range(self.num_img):
            # 将生成的图像保存到磁盘
            img = array_to_img(generated_images[i])
            img.save(os.path.join('images', f'generated_img_{epoch}_{i}.png'))
  • ModelMonitor回调函数接受两个参数:num_img,指定在每个epoch结束时生成和保存的图像数量;latent_dim,随机噪声向量的维度,用作生成器的输入。
  • 在on_epoch_end方法中,回调函数生成num_img个随机潜在向量,并将它们作为输入传递给生成器。然后,生成器基于这些随机向量生成假图像。
  • 生成的图像被缩放到0-255范围,并保存为PNG文件在“images”目录中。文件名包括epoch编号,以便跟踪随着时间的推移的进展。

训练GAN

现在,我们已经设置好了GAN模型和自定义回调函数,可以使用fit方法开始训练过程。我们将训练GAN足够的epochs,以使生成器和鉴别器能够收敛并相互学习。

# 训练GAN模型
hist = fashgan.fit(ds, epochs=20, callbacks=[ModelMonitor()])
  • 我们使用FashionGAN模型的fit方法来训练GAN。
  • 我们将epochs设置为20(你可能需要更多的epochs以获得更好的结果)。
  • 我们将ModelMonitor回调函数传递给fit方法,在每个epoch结束时保存生成的图像。
  • 训练过程将迭代数据集,并针对每个批次使用之前定义的训练循环更新生成器和鉴别器模型的权重。

训练过程可能需要一些时间,具体取决于您的硬件和epochs的数量。训练完成后,我们可以通过绘制鉴别器和生成器的损失来评估GAN的性能。这将帮助我们了解模型的训练情况以及是否存在收敛或模式崩溃的迹象。接下来,让我们进入下一步,回顾GAN的性能。

回顾性能并测试生成器

回顾性能

在训练生成对抗网络(GAN)之后,我们可以通过绘制鉴别器和生成器在训练过程中的损失来回顾其性能。这将帮助我们了解GAN学习得有多好,是否存在模式崩溃或不稳定训练等问题。

import matplotlib.pyplot as plt

# 绘制鉴别器和生成器的损失
plt.suptitle('损失')
plt.plot(hist.history['d_loss'], label='d_loss')
plt.plot(hist.history['g_loss'], label='g_loss')
plt.legend()
plt.show()
  • 我们使用matplotlib来绘制生成器和鉴别器在训练过程中的损失。
  • x轴表示训练轮数,y轴表示相应的损失。
  • 理想情况下,鉴别器损失(d_loss)和生成器损失(g_loss)应该随着训练轮数的增加而减少。

测试生成器

在训练GAN并回顾其性能后,我们可以通过生成和可视化新的时尚图像来测试生成器。首先,我们将加载训练好的生成器的权重,并使用它来生成新的图像。

# 加载训练好的生成器的权重
generator.load_weights('generator.h5')

# 生成新的时尚图像
imgs = generator.predict(tf.random.normal((16, 128, 1)))

# 绘制生成的图像
fig, ax = plt.subplots(ncols=4, nrows=4, figsize=(10, 10))
for r in range(4):
    for c in range(4):
        ax[r][c].imshow(imgs[(r + 1) * (c + 1) - 1])
  • 我们使用generator.load_weights(‘generator.h5’)从保存的文件中加载训练好的生成器的权重。
  • 通过向生成器传递随机潜在向量,我们生成新的时尚图像。生成器解释这些随机向量并生成相应的图像。
  • 我们使用matplotlib在一个4×4的网格中显示生成的图像。

保存模型

最后,如果您对GAN的性能满意,可以保存生成器和鉴别器模型以备将来使用。

# 保存生成器和鉴别器模型
generator.save('generator.h5')
discriminator.save('discriminator.h5')
  • 我们使用save方法将生成器和鉴别器模型保存到磁盘上。
  • 模型将以当前工作目录中的“generator.h5”和“discriminator.h5”作为文件名保存。
  • 保存模型可以在将来使用它们生成更多的时尚图像或继续训练过程。

这就结束了使用TensorFlow和Keras构建和训练GAN生成时尚图像的过程!GAN是生成逼真数据的强大模型,可应用于其他任务。

请记住,生成的图像质量取决于GAN的架构、训练轮数、数据集大小和其他超参数。请随意进行实验和微调GAN以获得更好的结果。祝您愉快的生成过程!

额外的改进和未来方向

祝贺您完成了用于生成时尚图像的GAN!现在,让我们探索一些额外的改进和未来方向,以增强GAN的性能并生成更逼真和多样化的时尚图像。

超参数调优

调优超参数可以显著影响GAN的性能。尝试不同的学习率、批次大小、训练轮数和生成器和鉴别器的架构配置。超参数调优对GAN训练非常重要,因为它可以导致更好的收敛和更稳定的结果。

使用渐进增长

渐进增长技术从低分辨率图像开始训练GAN,并逐渐增加图像分辨率。这种方法有助于稳定训练并产生更高质量的图像。实现渐进增长可能更复杂,但通常会带来更好的结果。

实现Wasserstein GAN(WGAN)

考虑使用带有梯度惩罚的Wasserstein GAN(WGAN)替代标准的GAN损失。WGAN在优化过程中可以提供更稳定的训练和更好的梯度,这可以导致改进的收敛性和更少的模式崩溃。

数据增强

对训练数据集应用数据增强技术。这可以包括随机旋转、翻转、平移和其他变换。数据增强有助于GAN更好地泛化,并可以防止过度拟合训练集。

包含标签信息

如果您的数据集包含标签信息(例如服装类别),您可以在训练过程中尝试将GAN条件化为标签信息。这意味着在生成器和判别器中提供有关服装类型的附加信息,这可以帮助GAN生成更具类别特定的时尚图像。

使用预训练判别器

使用预训练判别器可以加快训练速度并稳定GAN。您可以独立使用时尚MNIST数据集对判别器进行分类任务训练,然后将这个预训练的判别器作为GAN训练的起点。

收集更大且更多样化的数据集

GAN通常在更大且更多样化的数据集上表现更好。考虑收集或使用一个包含更多时尚风格、颜色和图案的更大数据集。更多样化的数据集可以导致更多样化和更逼真的生成图像。

尝试不同的架构

尝试不同的生成器和判别器架构。GAN的变体有很多,例如DCGAN(深度卷积GAN),CGAN(条件GAN)和StyleGAN。每种架构都有其优点和缺点,尝试不同的模型可以为您的特定任务提供宝贵的见解。

使用迁移学习

如果您可以访问预训练的GAN模型,您可以将它们作为时尚GAN的起点。对预训练的GAN进行微调可以节省时间和计算资源,同时实现良好的结果。

监控模式崩溃

当生成器崩溃仅产生少量类型的图像时,会发生模式崩溃。监视生成的样本以检测模式崩溃的迹象,并根据需要调整训练过程。

构建和训练GAN是一个迭代的过程,实现令人印象深刻的结果通常需要实验和微调。继续探索、学习和调整您的GAN,以生成更好的时尚图像!

这就结束了我们创建基于TensorFlow和Keras的时尚图像GAN的旅程。可以随意探索其他GAN应用,例如生成艺术、人脸或3D对象。GAN已经在生成建模领域引起了革命,并且在人工智能社区中继续是一个令人兴奋的研究和开发领域。祝您未来的GAN项目好运!

结论

总之,生成对抗网络(GAN)代表了人工智能领域的尖端技术,彻底改变了合成数据样本的创建方式。在本指南中,我们对GAN有了深入的了解,并成功构建了一个令人瞩目的项目:用于生成时尚图像的GAN。

要点

  1. GAN:GAN由两个神经网络组成,生成器和判别器,它们使用对抗训练来创建逼真的数据样本。
  2. 项目目标:我们的目标是开发一个能够生成类似时尚MNIST数据集中的时尚图像的GAN。
  3. 数据集:时尚MNIST数据集,包含灰度时尚物品图像,是我们时尚图像生成器的基础。
  4. 构建GAN:我们使用TensorFlow的Sequential API构建了生成器和判别器,其中包括Dense、Conv2D和LeakyReLU等层。
  5. GAN训练循环:我们采用精心设计的训练循环来迭代优化生成器和判别器。
  6. 改进方法:我们探索了几种技术来提升GAN的性能,包括超参数调整、渐进增长、Wasserstein GAN、数据增强和条件GAN。
  7. 评估:我们讨论了Inception分数和FID等评估指标,以客观地评估生成的时尚图像的质量。
  8. 微调和迁移学习:通过微调生成器和利用预训练模型,我们旨在实现更多样化和更逼真的时尚图像生成。
  9. 未来方向:在GAN中有无数机会进行进一步的改进和研究,包括超参数优化、渐进增长、Wasserstein GAN等等。

总结起来,这个全面的指南为理解GANs提供了坚实的基础,了解它们的训练细节以及它们在时尚图像生成中的应用方式。我们通过探索各种技术和进展展示了通过GANs创造复杂而逼真的人工数据的潜力。随着GANs的发展,它们将改变包括艺术、设计、医疗等各行各业。拥抱GANs的创新力量并探索它们的无限可能性是一项令人激动的事业,毫无疑问将塑造人工智能的未来。

常见问题

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