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DA-VEGAN:可微分增强 VAE-GAN 以从极少量数据集重建微结构

机器学习 2023-03-08 v1

摘要

微结构重建是一个重要且新兴的研究领域,也是改进逆向计算材料工程(ICME)的基本基础。该领域近期许多进展基于生成对抗网络(GANs)。尽管在多种材料上取得了优异结果,模型潜空间的可解释性以及对极少量数据集的适用性问题仍具挑战。本工作通过引入 DA-VEGAN 解决这些问题,该模型有两项核心创新。首先,将 β\beta-变分自编码器纳入混合 GAN 架构,允许通过额外参数 β\beta 惩罚潜空间中的强非线性。其次,为此架构专门开发了定制的可微分数据增强方案。可微分性使模型能够从极少量数据集中学习,而不会发生模式崩溃或样本质量退化。在多种结构上的广泛验证展示了该方法的潜力,并讨论了未来的研究方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.03403,
  title  = {DA-VEGAN: Differentiably Augmenting VAE-GAN for microstructure reconstruction from extremely small data sets},
  author = {Yichi Zhang and Paul Seibert and Alexandra Otto and Alexander Raßloff and Marreddy Ambati and Markus Kästner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.03403},
  year   = {2023}
}