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ControlVAE:可控变分自编码器

机器学习 2020-06-23 v5 机器学习

摘要

变分自编码器(VAE)及其变体已广泛应用于多种任务中,如对话生成、图像生成和解耦表示学习。然而,现有 VAE 模型在不同应用中存在若干局限。例如,VAE 在语言建模中易出现 KL 消失,在解耦中重建质量较低。为解决这些问题,我们提出了一种新颖的可控变分自编码器框架 ControlVAE,它将受自动控制理论启发的控制器与基础 VAE 结合,以提升所得生成模型的性能。具体而言,我们设计了一种新的非线性 PI 控制器(比例-积分-微分(PID)控制的变体),在模型训练期间利用输出 KL 散度作为反馈,自动调整 VAE 目标中加入的超参数(权重)。该框架使用三种应用进行评估,即语言建模、解耦表示学习和图像生成。结果表明,ControlVAE 能比现有方法实现更好的解耦和重建质量。对于语言建模,它不仅避免了 KL 消失,还提升了生成文本的多样性。最后,我们还证明了 ControlVAE 相比原始 VAE 提升了生成图像的重建质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.05988,
  title  = {ControlVAE: Controllable Variational Autoencoder},
  author = {Huajie Shao and Shuochao Yao and Dachun Sun and Aston Zhang and Shengzhong Liu and Dongxin Liu and Jun Wang and Tarek Abdelzaher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05988},
  year   = {2020}
}

备注

accepted by ICML2020