生成模型 Generative Models

用非监督学习生成结构化数据,是非监督模型的一个重要分支,本节重点介绍三个算法: Pixel RNN ,VAE 和GAN(以后会重点讲解原理)

1. Pixel RNN

RNN目前还没有介绍,,以后会重点讲解,大家目前认为他是一个神经网络即可
机器学习与深度学习系列连载: 第一部分 机器学习(十七)非监督度学习-4 Unsupervised Learning-4(Generative Models)
举例:用Pixel RNN 生成怪物精灵;
我们首先进行配色编码:
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然后遮盖部门图片,进行图片生成
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2. Variational AutoEncoder(VAE)

(1) 首先我们先看看AutoEncoder的缺点 :
如图,AutoEncoder能够生成满月和玄月之间的月亮的图片吗,答案是不行。因为两个图片转换为code的中间地带,我们无法控制。
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(2)架构过渡:
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看到如此复杂的结构是不是很晕,我们一一进行剖析:我们注意到,我们不仅要最小化生成数据和原始数据之间的差距,我们还要最小化上图中黄框中的公式,这是为什么?
(1)从直觉上理解:我们需要在训练数据中加一些noisy ,但是这些噪声数据的方差是我们未知的,使用exp函数将方差非负,然后减去(1+方差),得到如图绿曲线,方差变小。m的平方可以理解为L2函数。
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(2)原理
回归的问题本质:我们其实就是想估计概率的分布
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我们引入混合高斯模型的概念:
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在VAE中,我们假设z符合高斯分布,但是z具体高斯分布的参数未知,我们需要通过神经网络进行估计,每一个z代表的x的一个分布。
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整体图:
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我们求概率最大化:
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我们需要另外的一个概率分布q(z|x)
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然后有:
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数学证明:
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VAE的问题:
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VAE生成的结果一般都是训练集的结果或者训练集结果的叠加,但是不能生成新的结果,我们可以总结为“一直在模型,从未被超越”。接下来我们简单介绍下GAN(我们以后会详细介绍)

3.GAN

拟态演化,到GAN
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